JP7102237B2 - Target material cleaning method, equipment for that purpose, target material manufacturing method and target material, recycled ingot manufacturing method and recycled ingot - Google Patents
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Description
本発明は、使用済みスパッタリングターゲットのリサイクル処理におけるターゲット材の洗浄方法、そのための装置、それらを使用したターゲット材の製造方法およびターゲット材、リサイクル鋳塊の製造方法およびリサイクル鋳塊に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a target material in a recycling process of a used sputtering target, an apparatus for that purpose, a method for producing a target material and a target material using the same, a method for producing a recycled ingot, and a recycled ingot.
スパッタリングターゲットは、一般に金属や合金、酸化物などのセラミックスから構成されるターゲット材と、金属や合金で構成されるバッキングプレートやバッキングチューブなどの支持部材とがハンダ材などの接合材で結合(ボンディング)されてなるものであり、このようなスパッタリングターゲットをスパッタリングに付すことによって基板上に金属や酸化物などの薄膜を形成することができる。ターゲット材は、その種類によらず、スパッタリングによって完全に消費されるものではなく、その使用後において回収され、例えばアルミニウムや銅などの金属は再び溶解して鋳造することにより鋳塊(スラブ、インゴット)として再使用(リサイクル)することができる。 In a sputtering target, a target material generally composed of ceramics such as metal, alloy, or oxide and a support member such as a backing plate or backing tube composed of metal or alloy are bonded by a bonding material such as a solder material. By subjecting such a sputtering target to sputtering, a thin film such as a metal or an oxide can be formed on the substrate. Regardless of the type of target material, it is not completely consumed by sputtering, but is recovered after its use, and metals such as aluminum and copper are melted again and cast to form ingots (slabs, ingots). ) Can be reused (recycled).
スパッタリングターゲットのリサイクルに関して、例えば、特許文献1~3には、酸処理やブラスト処理などの機械的除去によるスパッタリングターゲットの表面付着物の除去が開示されている。 Regarding the recycling of the sputtering target, for example, Patent Documents 1 to 3 disclose the removal of surface deposits on the sputtering target by mechanical removal such as acid treatment and blast treatment.
酸処理やブラスト処理などの処理は、手間と時間がかかり、非常に煩雑である。また、使用済みのターゲット材に残存する接合材の厚さは一様でない場合が主であり、特にサイズの大きなフラットパネルディスプレイ用のターゲット材では顕著である。従って、希硝酸による酸処理やブラスト処理では完全に接合材を除去することは困難であり、一部に接合材が残存するリスクがある。さらに、ブラスト処理においては、金属やセラミックスからなるメディアを処理部に衝突させるため、メディアの残留が懸念され、特にターゲット材が高純度品である場合にはメディアによる汚染が問題となる。よって、使用済みのターゲット材を溶解、鋳造して得られる鋳塊中には、メディアや接合材に由来する成分が不純物として混入し得るため、回収した材料から元のターゲット材と同等の品質のターゲット材を再生することは困難であった。また、バッキングプレートやバッキングチューブなどの支持部材に由来する成分も不純物として混入し得る場合もある。 Treatments such as acid treatment and blast treatment are laborious and time-consuming, and are extremely complicated. Further, the thickness of the bonding material remaining on the used target material is mainly not uniform, which is particularly remarkable in the target material for a large-sized flat panel display. Therefore, it is difficult to completely remove the joining material by acid treatment or blasting treatment with dilute nitric acid, and there is a risk that the joining material remains in a part. Further, in the blasting treatment, since the media made of metal or ceramics collides with the processing portion, there is a concern that the media remains, and particularly when the target material is a high-purity product, contamination by the media becomes a problem. Therefore, components derived from media and joining materials can be mixed as impurities in the ingot obtained by melting and casting the used target material, so that the quality of the recovered material is equivalent to that of the original target material. It was difficult to regenerate the target material. In addition, components derived from support members such as backing plates and backing tubes may also be mixed as impurities.
そこで、本発明では、酸やメディアを使用することなく、使用済みターゲット材から接合材を簡便に除去することのできるターゲット材の洗浄方法、そのための装置、それらを使用したターゲット材の製造方法およびターゲット材、接合材および支持部材に由来する不純物の量が低減したリサイクル鋳塊の製造方法ならびにリサイクル鋳塊の提供を課題とする。 Therefore, in the present invention, a method for cleaning a target material capable of easily removing a bonding material from a used target material without using an acid or a medium, an apparatus for that purpose, a method for manufacturing a target material using them, and a method for manufacturing the target material using them. An object of the present invention is to provide a method for producing a recycled ingot in which the amount of impurities derived from a target material, a joining material and a support member is reduced, and a recycled ingot.
本発明者は、鋭意研究の結果、主として金属から構成されるターゲット材と、支持部材とが接合材で結合されてなるスパッタリングターゲットにおいて、その使用後に支持部材からターゲット材を分離し、その後、ターゲット材の接合材が付着して残存する面に水を噴射することによってターゲット材を洗浄することで、ターゲット材から、付着した接合材を簡便に除去できることを見出した。また、このような方法で処理したターゲット材を原料としてリサイクル鋳塊を得ることにより、接合材および支持部材に由来する不純物の量が大幅に低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research, the present inventor separates the target material from the support member after use in a sputtering target in which a target material mainly composed of metal and a support member are bonded by a bonding material, and then the target. It has been found that the adhered bonding material can be easily removed from the target material by cleaning the target material by spraying water on the surface on which the bonding material of the material adheres and remains. Further, they have found that the amount of impurities derived from the joining material and the supporting member can be significantly reduced by obtaining a recycled ingot using the target material treated by such a method as a raw material, and have completed the present invention.
本発明は、以下のターゲット材の洗浄方法、そのための装置、それらを使用したターゲット材の製造方法およびターゲット材、当該洗浄方法または装置で処理したターゲット材を原料としてリサイクル鋳塊を得ることを特徴とするリサイクル鋳塊の製造方法、ならびに当該製造方法によって得られるリサイクル鋳塊を提供し得るが、本発明は、以下に限定されるものではない。 The present invention is characterized in that a recycled ingot is obtained from the following target material cleaning method, an apparatus for that purpose, a target material manufacturing method and target material using them, and a target material treated by the cleaning method or apparatus as a raw material. The present invention may be provided, but the present invention is not limited to the following.
[1]
主として金属から構成されるターゲット材と、支持部材とが接合材で結合されてなるスパッタリングターゲット(又は使用後のスパッタリングターゲット)の前記支持部材から前記ターゲット材を分離し、少なくとも前記ターゲット材の前記接合材が付着している面(又は付着して残存する面)に水を噴射することによって、前記ターゲット材から前記接合材を除去することを特徴とするターゲット材の洗浄方法。
[2]
前記水の圧力が90MPa以上であることを特徴とする上記[1]に記載のターゲット材の洗浄方法。
[3]
前記金属がアルミニウムまたは銅であることを特徴とする上記[1]または[2]に記載のターゲット材の洗浄方法。
[4]
上記[1]~[3]のいずれか1項に記載の洗浄方法によりターゲット材を処理することを含む、ターゲット材(又は使用済みターゲット材)の製造方法。
[5]
エネルギー分散型蛍光X線分析によって、ターゲット材と支持部材とが接合材で結合されてなるスパッタリングターゲットの接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素が実質的に検出されないことを特徴とする洗浄後のターゲット材(又は使用済みターゲット材)。
[6]
上記[4]に記載の製造方法より得られるターゲット材(又は使用済みターゲット材)を原料として、前記金属を鋳造することで前記金属を含むリサイクル鋳塊を得ることを特徴とするリサイクル鋳塊の製造方法。
[7]
ターゲット材と支持部材とが接合材で結合されてなるスパッタリングターゲットの接合材および支持部材に由来する不純物の合計量が重量基準で10ppm未満であることを特徴とするリサイクル鋳塊。
[8]
前記リサイクル鋳塊の主成分である金属がアルミニウムまたは銅であることを特徴とする上記[7]に記載のリサイクル鋳塊。
[9]
前記リサイクル鋳塊の主成分である金属がアルミニウムであり、前記不純物の合計量が重量基準で5ppm未満であることを特徴とする上記[8]に記載のリサイクル鋳塊。
[10]
主として金属から構成されるターゲット材と、支持部材とが接合材で結合されてなるスパッタリングターゲットの前記支持部材から分離された前記ターゲット材の少なくとも前記接合材が付着している面に水を噴射することによって、前記ターゲット材から前記接合材を除去するために用いられる装置であり、
前記ターゲット材に水を噴射するための噴射口を少なくとも1つ備える少なくとも1つのノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドを操作するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータが配置され、前記ターゲット材を収容して処理するための処理室と
を含む、装置。
[11]
前記ターゲット材を前記処理室内で固定するためのクランプをさらに含む、上記[10]に記載の装置。
[12]
前記ターゲット材を反転させるための反転機構をさらに含む、上記[10]または[11]に記載の装置。
[13]
前記噴射口から噴射された水を回収して排水し、前記ターゲット材から除去された接合材を含む処理物を分離するための排水機構を含む、上記[10]~[12]のいずれか1項に記載の装置。
[1]
The target material is separated from the support member of the sputtering target (or the sputtering target after use) in which the target material mainly composed of metal and the support member are bonded by the bonding material, and at least the bonding of the target material is performed. A method for cleaning a target material, which comprises removing the bonding material from the target material by injecting water onto a surface to which the material is attached (or a surface to which the material is attached and remains).
[2]
The method for cleaning a target material according to the above [1], wherein the pressure of the water is 90 MPa or more.
[3]
The method for cleaning a target material according to the above [1] or [2], wherein the metal is aluminum or copper.
[4]
A method for producing a target material (or a used target material), which comprises treating the target material by the cleaning method according to any one of the above [1] to [3].
[5]
The energy dispersive X-ray fluorescence analysis is characterized in that elements contained in impurities derived from the bonding material and the supporting member of the sputtering target in which the target material and the supporting member are bonded by the bonding material are not substantially detected. Target material (or used target material) after cleaning.
[6]
A recycled ingot containing the metal is obtained by casting the metal using the target material (or used target material) obtained by the production method described in the above [4] as a raw material. Production method.
[7]
A recycled ingot characterized in that the total amount of impurities derived from the bonding material and the supporting member of the sputtering target formed by bonding the target material and the supporting member with the bonding material is less than 10 ppm on a weight basis.
[8]
The recycled ingot according to the above [7], wherein the metal that is the main component of the recycled ingot is aluminum or copper.
[9]
The recycled ingot according to the above [8], wherein the metal that is the main component of the recycled ingot is aluminum, and the total amount of the impurities is less than 5 ppm on a weight basis.
[10]
Water is sprayed onto at least the surface of the target material to which the joint material is attached, which is separated from the support member of the sputtering target in which the target material mainly composed of metal and the support member are bonded by the joint material. This is a device used to remove the bonding material from the target material.
At least one nozzle head provided with at least one injection port for injecting water onto the target material, and
An actuator for operating the nozzle head and
An apparatus in which the actuator is arranged and includes a processing chamber for accommodating and processing the target material.
[11]
The device according to [10] above, further comprising a clamp for fixing the target material in the processing chamber.
[12]
The device according to the above [10] or [11], further comprising a reversing mechanism for reversing the target material.
[13]
Any one of the above [10] to [12], which includes a drainage mechanism for collecting and draining the water sprayed from the injection port and separating the processed material containing the bonding material removed from the target material. The device described in the section.
本発明により、水を噴射することで接合材を簡便に除去することができるターゲット材の洗浄方法および洗浄装置を提供することができる。また、このような方法または装置で処理したターゲット材を原料としてリサイクル鋳塊を得ることにより、接合材および支持部材に由来する不純物の量を大幅に低減することができる。例えば、ターゲット材が主にアルミニウムまたは銅から構成される場合、不純物の合計量を重量基準で10ppm未満とすることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a cleaning method and a cleaning device for a target material capable of easily removing a bonding material by injecting water. Further, by obtaining a recycled ingot from the target material treated by such a method or an apparatus as a raw material, the amount of impurities derived from the joining material and the supporting member can be significantly reduced. For example, if the target material is mainly composed of aluminum or copper, the total amount of impurities can be less than 10 ppm by weight.
本発明は、ターゲット材の洗浄方法、そのための装置、それらを使用したターゲット材の製造方法およびターゲット材、当該洗浄方法または装置で処理したターゲット材を原料とするリサイクル鋳塊の製造方法ならびに当該製造方法で製造されるリサイクル鋳塊に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a target material, an apparatus for that purpose, a method for producing a target material using them, a target material, a method for producing a recycled ingot using the target material treated by the cleaning method or the apparatus as a raw material, and the production thereof. Regarding recycled ingots produced by the method.
例えば図1の概略図に示す通り、スパッタリングターゲットは、一般に金属を溶解し、鋳造して得られる鋳塊を加工(例えば、得られた鋳塊に圧延、押出などの塑性加工を施した後、切削、研磨などの機械加工)して平板型や円筒型などの形状を有するターゲット材を作製し、このターゲット材と、別途に作製した支持部材であるバッキングプレートやバッキングチューブなどとを接合材を用いて結合又は接合することにより作製することができる。スパッタリングターゲットは、本発明に従って、以下にて詳しく説明する通り、スパッタリングにて使用された後、ターゲット材と支持部材とに分離され、使用済みターゲット材は、水を噴射することで洗浄により接合材を除去し、再び溶解して鋳造することによって鋳塊とすることができ(以下、「リサイクル鋳塊」と称する)、このリサイクル鋳塊を加工することにより再びターゲット材を製造することができる。 For example, as shown in the schematic view of FIG. 1, a sputtering target generally melts a metal and processes an ingot obtained by casting (for example, after subjecting the obtained ingot to plastic working such as rolling or extrusion). A target material having a shape such as a flat plate type or a cylindrical shape is produced by machining (machining such as cutting and polishing), and the target material and a separately produced support member such as a backing plate or a backing tube are joined to each other. It can be made by binding or joining using. According to the present invention, the sputtering target is separated into a target material and a support member after being used in sputtering as described in detail below, and the used target material is a joining material by cleaning by injecting water. Can be made into an ingot by removing and remelting and casting (hereinafter referred to as "recycled ingot"), and the target material can be produced again by processing this recycled ingot.
ターゲット材の洗浄方法
本発明において、「スパッタリングターゲット」は、主として金属(元素)から構成されるターゲット材と、支持部材とが接合材で結合されてなるものであり、スパッタリングに使用され得るものであれば特に制限はない。スパッタリングターゲットが平板型の場合、支持部材として、平板状のバッキングプレートが用いられ得る。また、スパッタリングターゲットが円筒型の場合、支持部材として、円筒状のバッキングチューブが用いられ得る。ここで、円筒型ターゲット材の内部には、円筒状のバッキングチューブを挿入することができ、円筒型ターゲット材の内周部とバッキングチューブの外周部とが接合材にて結合され得る。
Method for cleaning target material In the present invention, the "sputtering target" is a target material mainly composed of a metal (element) and a support member bonded by a bonding material, and can be used for sputtering. If there is, there is no particular limitation. When the sputtering target is a flat plate type, a flat plate backing plate can be used as the support member. When the sputtering target is cylindrical, a cylindrical backing tube can be used as the support member. Here, a cylindrical backing tube can be inserted inside the cylindrical target material, and the inner peripheral portion of the cylindrical target material and the outer peripheral portion of the backing tube can be joined by a joining material.
「ターゲット材」は、主として、金属(元素)から構成され得るものであり、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、銀(Ag)、コバルト(Co)、ルテニウム(Ru)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)およびニッケル(Ni)からなる群から選択される金属(元素)を含むものであり、上記の金属を含む合金であってもよく、ビッカース硬度が200以下、好ましくは100以下、さらに好ましくは50以下である金属または合金であることが好ましい。なかでも主としてアルミニウム(純度99.99%(4N)以上、好ましくは純度99.999%(5N)以上)または銅(純度99.99%(4N)以上)から構成されることが好ましい。ビッカース硬度は、ビッカース硬さ試験(JIS Z 2244:2003)により確認することができる。ターゲット材の寸法、形状および構造に特に制限はない。ターゲット材として、板状のものを使用することが好ましい。 The "target material" can be mainly composed of a metal (element), for example, aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), iron (Fe), tantalum (Ta), and titanium (Ti). ), Zirconium (Zr), Tungsten (W), Molybdenum (Mo), Niob (Nb), Silver (Ag), Cobalt (Co), Ruthenium (Ru), Platinum (Pt), Palladium (Pd), Gold (Au) ), Rodium (Rh), iridium (Ir), and nickel (Ni), which contain a metal (element) selected from the group, and may be an alloy containing the above metals, and have a Vickers hardness of 200 or less. It is preferably a metal or alloy, preferably 100 or less, more preferably 50 or less. Of these, it is preferably composed mainly of aluminum (purity 99.99% (4N) or higher, preferably purity 99.999% (5N) or higher) or copper (purity 99.99% (4N) or higher). The Vickers hardness can be confirmed by the Vickers hardness test (JIS Z 2244: 2003). There are no particular restrictions on the dimensions, shape and structure of the target material. It is preferable to use a plate-shaped target material.
ターゲット材が板状である場合、ターゲット材の長手方向の寸法は、例えば500mm~4000mm、好ましくは1000mm~3200mm、より好ましくは1200mm~2700mmである。
幅方向(長手方向に対して垂直な方向)の寸法は、例えば50mm~1200mm、好ましくは150mm~750mm、より好ましくは170mm~300mmである。
厚みは、例えば5mm~35mm、好ましくは10mm~30mm、より好ましくは12mm~25mmである。
本発明では、例えば、大型のフラットパネルディスプレイ用のターゲット材であっても簡便に処理することができる。
When the target material has a plate shape, the dimensions of the target material in the longitudinal direction are, for example, 500 mm to 4000 mm, preferably 1000 mm to 3200 mm, and more preferably 1200 mm to 2700 mm.
The dimensions in the width direction (direction perpendicular to the longitudinal direction) are, for example, 50 mm to 1200 mm, preferably 150 mm to 750 mm, and more preferably 170 mm to 300 mm.
The thickness is, for example, 5 mm to 35 mm, preferably 10 mm to 30 mm, and more preferably 12 mm to 25 mm.
In the present invention, for example, even a target material for a large flat panel display can be easily processed.
支持部材が、「バッキングプレート」の場合は、主として、銅(Cu)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、鉄(Fe)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなる群から選択される金属(元素)を含むものであり、上記の金属を含む合金であってもよく、なかでも、銅(無酸素銅)、クロム銅合金、アルミニウム合金などであることが好ましい。ターゲット材を配置することができる板状ものであれば、バッキングプレートの寸法、形状および構造に特に制限はない。
支持部材が、「バッキングチューブ」の場合も、構成する金属は、上記のバッキングプレートの場合と同様であるが、なかでも、ステンレス鋼(SUS)、チタン、チタン合金などであることが好ましい。バッキングチューブの寸法は、円筒型ターゲット材の内部に挿入して接合するため、円筒型ターゲット材よりも通常長く、バッキングチューブの外径は、円筒型ターゲット材の内径よりも僅かに小さいことが好ましい。
When the support member is a "backing plate", it is mainly copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), titanium (Ti), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), niobium. It contains a metal (element) selected from the group consisting of (Nb), iron (Fe), cobalt (Co) and nickel (Ni), and may be an alloy containing the above metals, and among them, Copper (oxygen-free copper), chromium copper alloy, aluminum alloy and the like are preferable. There are no particular restrictions on the dimensions, shape and structure of the backing plate as long as it is a plate-like material on which the target material can be placed.
When the support member is a "backing tube", the metal constituting the support member is the same as that of the backing plate described above, but among them, stainless steel (SUS), titanium, a titanium alloy, or the like is preferable. The dimensions of the backing tube are usually longer than the cylindrical target material because they are inserted and joined inside the cylindrical target material, and the outer diameter of the backing tube is preferably slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical target material. ..
「接合材」は、ターゲット材と支持部材との結合に寄与してスパッタリングターゲットを形成するために使用され得るものであれば特に制限はない(図2)。接合材には、例えば、ハンダ材、ろう材などが含まれる。
「ハンダ材」とは、低融点(例えば723K以下)の金属または合金を含む材料であり、例えば、インジウム(In)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、銅(Cu)、ビスマス(Bi)、カドミウム(Cd)およびアンチモン(Sb)からなる群から選択される金属またはその合金を含む材料などが挙げられる。より具体的には、In、In-Sn、Sn-Zn、Sn-Zn-In、In-Ag、Sn-Pb-Ag、Sn-Bi、Sn-Ag-Cu、Pb-Sn、Pb-Ag、Zn-Cd、Pb-Sn-Sb、Pb-Sn-Cd、Pb-Sn-In、Bi-Sn-Sbなどが挙げられる。
「ろう材」としては、ターゲット材と支持部材とを結合することができ、ターゲット材および支持部材よりも融点の低い金属または合金であれば、特に制限なく使用することができる。
接合材として、一般に低融点であるInやIn合金、SnやSn合金などのハンダ材を使用することが好ましい。
The "joining material" is not particularly limited as long as it can be used to form a sputtering target by contributing to the bonding between the target material and the support member (FIG. 2). The joining material includes, for example, a solder material, a brazing material, and the like.
The "solder material" is a material containing a metal or alloy having a low melting point (for example, 723K or less), and is, for example, indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag). , Copper (Cu), Bismus (Bi), Cadmium (Cd) and Antimony (Sb), and materials containing metals selected from the group or alloys thereof. More specifically, In, In-Sn, Sn-Zn, Sn-Zn-In, In-Ag, Sn-Pb-Ag, Sn-Bi, Sn-Ag-Cu, Pb-Sn, Pb-Ag, Examples thereof include Zn-Cd, Pb-Sn-Sb, Pb-Sn-Cd, Pb-Sn-In, and Bi-Sn-Sb.
As the "wax material", a metal or alloy having a melting point lower than that of the target material and the support member can be used without particular limitation as long as the target material and the support member can be bonded to each other.
As the bonding material, it is preferable to use a solder material such as In or In alloy, Sn or Sn alloy, which generally has a low melting point.
例えば、ハンダ材は、加熱によって、ターゲット材との結合面において、ターゲット材に含まれる金属(元素)と拡散層(合金層)を形成して結合することができる。また、ハンダ材は、支持部材との接合面においても、同様に支持部材に含まれる金属(元素)と拡散層(合金層)を形成して結合することができる。従って、このようなハンダ材を使用することによってハンダ層を形成し、ターゲット材と支持部材とを結合することができる(図3)。 For example, the solder material can be bonded by forming a diffusion layer (alloy layer) with the metal (element) contained in the target material on the bonding surface with the target material by heating. Further, the solder material can also form and bond a diffusion layer (alloy layer) with the metal (element) contained in the support member on the joint surface with the support member. Therefore, by using such a solder material, a solder layer can be formed and the target material and the support member can be bonded (FIG. 3).
一般に、ターゲット材や支持部材に上記のハンダ材を乗せるだけでは、ターゲット材や支持部材の表面に存在し得る酸化膜が影響して、十分な接合強度が得られないことがある。そのため、まずはそれらの表面に対するハンダ材の濡れ性を向上させるためにメタライズ層が設けられ得る。 In general, simply placing the above-mentioned solder material on the target material or the support member may not provide sufficient bonding strength due to the influence of the oxide film that may exist on the surface of the target material or the support member. Therefore, first, a metallized layer may be provided in order to improve the wettability of the solder material with respect to their surfaces.
「メタライズ」とは、一般に非金属の表面を金属膜化するために使用され得る処理方法であり、本発明では、例えば、ターゲット材や支持部材が酸化膜を有する場合などにおいて、メタライズ用のハンダ材を用いてターゲット材や支持部材と結合させてメタライズ層を形成させることをいう。メタライズ層は、例えば、超音波はんだごてを使用して、超音波の振動エネルギー(キャビテーション効果)によってターゲット材や支持部材の酸化膜を破壊しながら、加熱によって、酸化膜中の酸素原子と共に、メタライズ用のハンダ材に含まれる金属原子と、ターゲット材や支持部材に含まれる金属原子とを化学的に結合させることによって形成され得るものである。 "Metallizing" is a treatment method that can be generally used to form a metal film on a non-metal surface. In the present invention, for example, when the target material or the support member has an oxide film, the solder for metallizing is used. It means that a metallized layer is formed by combining a material with a target material or a support member. The metallized layer uses, for example, an ultrasonic soldering iron to destroy the oxide film of the target material and the support member by the vibration energy (cavitation effect) of the ultrasonic wave, and by heating, together with the oxygen atoms in the oxide film. It can be formed by chemically bonding a metal atom contained in a solder material for metallization and a metal atom contained in a target material or a support member.
このようにして形成され得るメタライズ層(5,5’)(図4参照)は、上記のハンダ層(4)とも結合することができ、ターゲット材(1)とハンダ層(4)との間、支持部材(2)とハンダ層(4)との間に位置して、ターゲット材(1)とハンダ層(4)、支持部材(2)とハンダ層(4)とを強固に結合する役割を果たすことができる。 The metallized layer (5, 5') (see FIG. 4) that can be formed in this way can also be bonded to the above-mentioned solder layer (4), and is between the target material (1) and the solder layer (4). , Located between the support member (2) and the solder layer (4), the role of firmly connecting the target material (1) and the solder layer (4), and the support member (2) and the solder layer (4). Can be fulfilled.
ハンダ層の厚みは、例えば平板型の場合は50μm~500μm、円筒型の場合は250μm~1500μmの範囲内である。
メタライズ層の厚みは、例えば平板型、円筒型ともに10μm~100μmの範囲内である。
The thickness of the solder layer is, for example, in the range of 50 μm to 500 μm in the case of the flat plate type and 250 μm to 1500 μm in the case of the cylindrical type.
The thickness of the metallized layer is, for example, in the range of 10 μm to 100 μm for both the flat plate type and the cylindrical type.
メタライズに使用することのできるハンダ材は、例えば、インジウム(In)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、銅(Cu)、ビスマス(Bi)、カドミウム(Cd)およびアンチモン(Sb)からなる群から選択される金属またはその合金を含む材料などであり、より具体的には、In、In-Sn、Sn-Zn、Sn-Zn-In、In-Ag、Sn-Pb-Ag、Sn-Bi、Sn-Ag-Cu、Pb-Sn、Pb-Ag、Zn-Cd、Pb-Sn-Sb、Pb-Sn-Cd、Pb-Sn-In、Bi-Sn-Sbなどが挙げられる。ターゲット材または支持部材と親和性の高い材料を適宜選択すればよい。 The solder materials that can be used for metallization are, for example, indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), copper (Cu), bismuth (Bi), and cadmium (Cadmium). A material containing a metal selected from the group consisting of Cd) and antimony (Sb) or an alloy thereof, and more specifically, In, In—Sn, Sn—Zn, Sn—Zn—In, In—Ag. , Sn-Pb-Ag, Sn-Bi, Sn-Ag-Cu, Pb-Sn, Pb-Ag, Zn-Cd, Pb-Sn-Sb, Pb-Sn-Cd, Pb-Sn-In, Bi-Sn -Sb and the like can be mentioned. A material having a high affinity with the target material or the support member may be appropriately selected.
本発明では、例えば図1の概略図に示す通り、スパッタリングターゲットをスパッタリングにて使用した後、支持部材からターゲット材を分離(剥離)する。ターゲット材を支持部材から分離する方法に特に制限はない。例えば、上記の接合材から形成され得る接合層(又は結合層)に熱(例えば180℃~300℃)を加えて、接合層を軟化または溶融しながら、必要に応じて物理的に接合層を破壊してターゲット材を支持部材から分離することができる。 In the present invention, for example, as shown in the schematic view of FIG. 1, after the sputtering target is used in sputtering, the target material is separated (peeled) from the support member. There is no particular limitation on the method of separating the target material from the support member. For example, heat (for example, 180 ° C. to 300 ° C.) is applied to a joint layer (or joint layer) that can be formed from the above-mentioned joint material to soften or melt the joint layer while physically forming the joint layer as necessary. It can be broken to separate the target material from the support member.
ターゲット材が平板型の場合、分離した後のターゲット材において、バッキングプレートと結合(又は接合)していた側の面(以下、「結合面」又は「接合面」と称する場合もある)には、接合材の少なくとも一部が付着して残存している。なお、分離後の結合面に付着した接合材をヘラ(例えば、シリコーン製のヘラ)などでそぎ落としても、付着した接合材を完全に除去することはできない。また、ターゲット材のスパッタリング面においても接合材が付着して残存する場合がある。その原因としては、例えば、ターゲット材の分離の際に溶融した接合材がスパッタリング面に付着することや、分離した使用済みのターゲット材を互いに積み重ねて保管したために、結合面とスパッタリング面とが接触し、結合面の接合材がスパッタリング面に付着することなどが挙げられる。従って、スパッタリング面においても当該洗浄方法を適用してもよい。 When the target material is a flat plate type, in the target material after separation, the surface on the side that has been bonded (or joined) to the backing plate (hereinafter, may be referred to as "bonding surface" or "joining surface") , At least a part of the bonding material is attached and remains. Even if the joining material adhering to the joint surface after separation is scraped off with a spatula (for example, a spatula made of silicone), the adhering joining material cannot be completely removed. Further, the joining material may adhere and remain on the sputtering surface of the target material. The causes are, for example, that the bonded material melted during the separation of the target material adheres to the sputtering surface, and that the separated used target materials are stacked and stored, so that the bonding surface and the sputtering surface come into contact with each other. However, the bonding material on the bonding surface may adhere to the sputtering surface. Therefore, the cleaning method may be applied to the sputtering surface as well.
ターゲット材が円筒型の場合、円筒型ターゲット材が円筒状のバッキングチューブの外周部に接合材を用いて結合され得るため、前述の板状ターゲットの場合と同様に、分離後のターゲット材の結合面(内周部)には接合材が付着し、完全に除去することはできない。また、ターゲット材のスパッタリング面においても接合材が付着して残存する場合がある。さらには、バッキングチューブに由来する成分も不純物として混入し得る場合もある。従って、円筒型ターゲット材においてもスパッタリング面である外周部や内周部に対して当該洗浄方法を適用してもよい。 When the target material is cylindrical, the cylindrical target material can be bonded to the outer peripheral portion of the cylindrical backing tube by using a bonding material. Therefore, as in the case of the plate-shaped target described above, the target material after separation is bonded. The bonding material adheres to the surface (inner circumference) and cannot be completely removed. Further, the joining material may adhere and remain on the sputtering surface of the target material. Furthermore, components derived from the backing tube may also be mixed as impurities. Therefore, even in the cylindrical target material, the cleaning method may be applied to the outer peripheral portion and the inner peripheral portion which are the sputtering surfaces.
分離後のターゲット材における接合材の付着の存在は、例えば、エネルギー分散型蛍光X線分析(EDXRF:Energy Dispersive X-ray Fluorescence Analysis)によって確認することができる。また、支持部材からターゲット材へと金属元素が拡散する場合もあり、このような金属元素についても同様にEDXRFによって確認することができる。他にも、波長分散型蛍光X線分析(WDXRF:Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Analysis)、電子線プローブマイクロアナリシス(EPMA:Electron Probe Micro Analysis)、オージェ電子分光法(AES:Auger Electron Spectroscopy)、X線光電分光法(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)、レーザー照射型誘導結合プラズマ質量分析(LA-ICP-MS:Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)、X線回折法(XRD:X-ray Diffraction Analysis)などの分析方法でも、接合材、支持部材に由来する不純物は確認可能であるが、分析の簡便さ、分析範囲の広さから、EDXRF、WDXRFでの確認が好ましい。 The presence or absence of adhesion of the bonding material in the target material after separation can be confirmed by, for example, Energy Dispersive X-ray Fluorescence Analysis (EDXRF). In addition, metal elements may diffuse from the support member to the target material, and such metal elements can also be confirmed by EDXRF. In addition, Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Analysis (WDXRF), Electron Probe Micro Analysis (EPMA), Auger Electron Spectroscopy (AES), X X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy (TOF-SIMS), Laser Irradiation Induced Combined Plasma Mass Spectroscopy (LA-) Although impurities derived from the bonding material and supporting member can be confirmed by analysis methods such as ICP-MS: Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) and X-ray Diffraction Analysis (XRD), Confirmation by EDXRF or WDXRF is preferable because of its simplicity and wide analysis range.
ここで、接合材が付着した分離後のターゲット材をそのまま使用して、後続のリサイクル処理において、溶解、鋳造により、鋳塊(以下、「スラブ」または「インゴット」と称する場合もある)を製造し、この鋳塊から再びターゲット材を製造すると、付着した接合材の成分に由来する不純物が混入する。また、支持部材からターゲット材へと金属元素が拡散して不純物として混入する場合もあり、このような金属元素もまた、不純物として鋳塊中に混入する場合がある。 Here, the ingot (hereinafter, may be referred to as “slab” or “ingot”) is manufactured by melting and casting in the subsequent recycling process using the separated target material to which the joining material is attached as it is. Then, when the target material is manufactured again from this ingot, impurities derived from the components of the adhered joint material are mixed. Further, the metal element may diffuse from the support member to the target material and be mixed as an impurity, and such a metal element may also be mixed as an impurity in the ingot.
そこで、本発明では、使用済みのターゲット材を支持部材から分離した後、少なくともターゲット材の接合材が付着して残存する面に水を噴射することによってターゲット材を洗浄して、付着した接合材をターゲット材から除去することができる(図1)。 Therefore, in the present invention, after the used target material is separated from the support member, at least the target material is cleaned by spraying water onto the surface on which the joint material of the target material adheres and remains, and the adhered joint material is adhered. Can be removed from the target material (Fig. 1).
水の噴射方法に特に制限はないが、以下の条件で水を噴射することが好ましい。 The method of injecting water is not particularly limited, but it is preferable to inject water under the following conditions.
水の噴射は、例えば、ポンプを用いて行うことができ、高圧で水を噴射することが好ましい(以下、「ウォータージェット」と称する場合もある)。水を噴射する圧力は、例えば90MPa以上であり、好ましくは90MPa~350MPa、より好ましくは150MPa~280MPa、さらに好ましくは150MPa~250MPaである。接合材、特に化学的に強固に結合したメタライズ層を除去するには噴射圧が低いと洗浄効果が十分でない場合があり、逆に噴射圧が高すぎるとメタライズ層を超えてターゲット材自体を深く削ってしまい、歩留りが悪くなったり、設備費が高くなる場合がある。 The water injection can be performed using, for example, a pump, and it is preferable to inject water at a high pressure (hereinafter, it may be referred to as a “water jet”). The pressure for injecting water is, for example, 90 MPa or more, preferably 90 MPa to 350 MPa, more preferably 150 MPa to 280 MPa, and further preferably 150 MPa to 250 MPa. If the injection pressure is low, the cleaning effect may not be sufficient to remove the bonding material, especially the chemically strongly bonded metallized layer. Conversely, if the injection pressure is too high, the target material itself is deepened beyond the metallized layer. It may be scraped, resulting in poor yield or high equipment costs.
水の噴射は、複数の噴射口(又はノズル)を有する回転式(又は回転可能)のノズルヘッドを用いて行うことが好ましい。ノズルヘッドの形状に特に制限はなく、ノズルヘッドのターゲット材に対向して面する側の面(又はノズルを設置する側の面)の形状は、例えば、三角形、四角形などの多角形、円形、楕円形であるが、回転させて水を噴射するため、円形および正方形などの正多角形が好ましく、真円形がより好ましい。また、平板型ターゲット材の接合面を処理する場合には、ノズルヘッドの回転軸に対して略平行な方向に水が噴射されるように噴射口を取り付けることができるノズルヘッドを使用することが好ましい。円筒型ターゲット材の接合面(内周部)を処理する場合には、ノズルヘッドの回転軸に対して略垂直な方向に水が噴射されるように噴射口を取り付けることができるノズルヘッドを使用することが好ましい。 Water is preferably sprayed using a rotary (or rotatable) nozzle head having a plurality of jet ports (or nozzles). The shape of the nozzle head is not particularly limited, and the shape of the surface of the nozzle head facing the target material (or the surface on which the nozzle is installed) is, for example, a polygon such as a triangle or a square, or a circle. Although it has an elliptical shape, it is rotated to inject water, so a regular polygon such as a circle or a square is preferable, and a perfect circle is more preferable. Further, when treating the joint surface of the flat plate type target material, it is possible to use a nozzle head capable of attaching an injection port so that water is ejected in a direction substantially parallel to the rotation axis of the nozzle head. preferable. When processing the joint surface (inner circumference) of the cylindrical target material, use a nozzle head that can be equipped with an injection port so that water is ejected in a direction substantially perpendicular to the rotation axis of the nozzle head. It is preferable to do so.
1つのノズルヘッドに設ける噴射口の数(又はノズル数)に特に制限はなく、例えば1個以上、好ましくは1個~15個、より好ましくは3個~10個である。ノズル数は、ノズルヘッドのサイズに合わせて適宜決定すればよく、ノズル数が少ないと削り残しができたり、処理時間が長くなる場合がある。また、ノズル数が多いと総吐出量が増加するため、より大型かつ高価なポンプが必要となり、設備費が高くなる場合がある。複数の噴射口をノズルヘッドに設けた場合には、噴射口をノズルヘッドの同径位置に配置してもよいし、異径位置に配置してもよい。また、同径配置、異径配置の組み合わせであってもよい。 The number of injection ports (or the number of nozzles) provided in one nozzle head is not particularly limited, and is, for example, one or more, preferably 1 to 15, and more preferably 3 to 10. The number of nozzles may be appropriately determined according to the size of the nozzle head, and if the number of nozzles is small, uncut parts may be left uncut or the processing time may be long. Further, if the number of nozzles is large, the total discharge amount increases, so that a larger and more expensive pump is required, which may increase the equipment cost. When a plurality of injection ports are provided on the nozzle head, the injection ports may be arranged at the same diameter position of the nozzle head or at different diameter positions. Further, it may be a combination of the same diameter arrangement and the different diameter arrangement.
噴射口の寸法(ノズル径)は、例えば0.1mm以上、好ましくは0.15mm~0.50mm、より好ましくは0.2mm~0.35mmである。径が同一の噴射口をノズルヘッドに装着してもよいし、径の異なる噴射口を組み合わせてノズルヘッドに装着させてもよい。 The dimensions (nozzle diameter) of the injection port are, for example, 0.1 mm or more, preferably 0.15 mm to 0.50 mm, and more preferably 0.2 mm to 0.35 mm. Injection ports having the same diameter may be attached to the nozzle head, or injection ports having different diameters may be combined and attached to the nozzle head.
水の吐出量(又は水量)は、噴射する水の圧力や噴射口の寸法に応じて変化し、大きくなるほど洗浄効果は高くなる。1つのノズルヘッドの全噴射口から噴射される水の総吐出量は、例えば2.0L/min以上であり、好ましくは2.0L/min~42L/min、より好ましくは5.0L/min~30L/minであり、さらに好ましくは5.0L/min~20L/minである。 The amount of water discharged (or the amount of water) changes according to the pressure of the water to be sprayed and the size of the injection port, and the larger the amount, the higher the cleaning effect. The total discharge amount of water ejected from all the injection ports of one nozzle head is, for example, 2.0 L / min or more, preferably 2.0 L / min to 42 L / min, and more preferably 5.0 L / min to. It is 30 L / min, more preferably 5.0 L / min to 20 L / min.
水の噴射は、ターゲット材の処理面に対して一定の距離を保ちながら、一定の速度で水平方向に帯状(ライン状)に移動して行うことが好ましい。また、水の噴射は、同一箇所において、数回、好ましくは1回~3回重ねて行ってもよい。あるいは、1回の水の噴射における処理幅がターゲット幅より小さい場合などは、ライン状で部分的に重複(オーバーラップ)させて水を噴射させてもよい。 It is preferable that the water is sprayed by moving in a horizontal direction in a strip shape (line shape) at a constant speed while maintaining a constant distance from the treated surface of the target material. Further, the water may be sprayed several times, preferably once to three times, at the same place. Alternatively, when the treatment width in one water injection is smaller than the target width, the water may be sprayed by partially overlapping (overlapping) in a line shape.
ノズルヘッドの移動速度は、例えば100mm/min以上、好ましくは500mm/min~7000mm/min、より好ましくは900mm/min~5000mm/minである。移動速度が小さいと処理時間が長くなり、移動速度が大きいと洗浄効果が十分でない場合がある。 The moving speed of the nozzle head is, for example, 100 mm / min or more, preferably 500 mm / min to 7000 mm / min, and more preferably 900 mm / min to 5000 mm / min. If the moving speed is low, the processing time becomes long, and if the moving speed is high, the cleaning effect may not be sufficient.
ノズルヘッドの回転速度は、例えば500min-1以上、好ましくは500min-1~4000min-1、より好ましくは900min-1~2500min-1である。回転速度が小さすぎると、ノズルの数によってはターゲット材全面に水が当たらず、削り残しができる場合があり、回転速度が大きすぎると、ターゲット材に当たった際の衝撃が小さくなるため、十分な洗浄効果が得られない場合がある。 The rotation speed of the nozzle head is, for example, 500 min -1 or more, preferably 500 min -1 to 4000 min -1 , and more preferably 900 min -1 to 2500 min -1 . If the rotation speed is too low, water may not hit the entire surface of the target material and uncut parts may be left depending on the number of nozzles. If the rotation speed is too high, the impact when hitting the target material will be small, which is sufficient. A good cleaning effect may not be obtained.
ノズルヘッドとターゲット材との間の距離(又はノズル距離)は、例えば10mm以上、好ましくは15mm~100mm、より好ましくは20mm~70mmである。距離が近すぎると、ターゲット材に当たって跳ね返った水の影響を受け、十分な洗浄効果が得られない場合があり、距離が大きすぎると、ターゲット材に当たった際の衝撃が小さくなるため、十分な洗浄効果が得られない場合がある。 The distance (or nozzle distance) between the nozzle head and the target material is, for example, 10 mm or more, preferably 15 mm to 100 mm, and more preferably 20 mm to 70 mm. If the distance is too close, it may be affected by the water that bounces off the target material and a sufficient cleaning effect may not be obtained. If the distance is too large, the impact when hitting the target material will be small, which is sufficient. The cleaning effect may not be obtained.
噴射される水は、ノズルが詰まるような粒子状の不純物や埃等が含まれていないものであれば特に制限はなく、例えば水道水や純水の使用が挙げられる。また、ポンプとノズルとの間にフィルターを設けて、かかるフィルターを通して水を噴射してもよい。 The water to be sprayed is not particularly limited as long as it does not contain particulate impurities or dust that clog the nozzle, and examples thereof include the use of tap water and pure water. Further, a filter may be provided between the pump and the nozzle, and water may be injected through the filter.
水の噴射の方向は、ターゲット材に水が当たる角度であれば特に制限はなく、ターゲット材に対して垂直であっても斜めであってもよい。例えば、噴射口の角度(噴射口の中心軸とターゲット材への垂線とのなす角)は、0°~60°、好ましくは0°~45°、より好ましくは5°~45°、さらに好ましくは5°~30°、よりさらに好ましくは8°~30°、特に好ましくは10°~25°である。ターゲット材に対して斜めから水を噴射した場合、ノズルヘッドが回転しているため、垂直に噴射する場合よりも処理幅が大きくなる。また、ターゲット材に当たった水が処理面に留まらず、外側に逃げるため、洗浄効果の向上も期待される。さらに、ノズルヘッドから斜めに水が噴射されると、ノズルヘッドをターゲット材の上方に位置させた状態で側面の洗浄も実施できる。ターゲット材の接合面の処理、スパッタリング面の処理、側面の処理に関して、ターゲット材をセットし直したり、ノズルヘッドの位置を変更したりする必要がないため、処理時間を短縮することができる。ただし、角度をつけすぎると、ターゲット材とノズルとの間の距離が大きくなる。また、ターゲット材に当たった際の衝撃が小さくなるため、十分な洗浄効果が得られない恐れがある。複数の噴射口をノズルヘッドに設けた場合には、各ノズルの角度は同一であってもよいし、異なっていてもよい。それぞれの噴射口の角度は、所望する処理幅や水が当たらないことによる削り残しができないように適宜決定すればよい。 The direction of water injection is not particularly limited as long as the angle at which the water hits the target material, and may be perpendicular to or oblique to the target material. For example, the angle of the injection port (the angle formed by the central axis of the injection port and the perpendicular to the target material) is 0 ° to 60 °, preferably 0 ° to 45 °, more preferably 5 ° to 45 °, still more preferable. Is 5 ° to 30 °, more preferably 8 ° to 30 °, and particularly preferably 10 ° to 25 °. When water is sprayed diagonally to the target material, the processing width is larger than when water is sprayed vertically because the nozzle head is rotating. In addition, the water that hits the target material does not stay on the treated surface but escapes to the outside, so that the cleaning effect is expected to be improved. Further, when water is sprayed obliquely from the nozzle head, the side surface can be cleaned with the nozzle head positioned above the target material. Regarding the treatment of the joint surface of the target material, the treatment of the sputtering surface, and the treatment of the side surface, it is not necessary to reset the target material or change the position of the nozzle head, so that the processing time can be shortened. However, if the angle is too large, the distance between the target material and the nozzle will increase. In addition, since the impact when hitting the target material is small, a sufficient cleaning effect may not be obtained. When a plurality of injection ports are provided in the nozzle head, the angles of the nozzles may be the same or different. The angle of each injection port may be appropriately determined so that the desired treatment width and the uncut portion due to the absence of water are not left.
前記ノズルヘッドは、ターゲット材1枚当たりの処理時間を短縮させるため、複数のノズルヘッドを同時に走査させてもよい。 The nozzle head may scan a plurality of nozzle heads at the same time in order to shorten the processing time per target material.
上記では回転式のノズルヘッドを使用した場合について説明したが、ターゲット材を回転させることができる場合や、水が線状に噴射される平射型ノズルヘッドを用いる場合には、固定式のノズルヘッドを用いてもターゲット材を効率的に洗浄することができる。 In the above, the case where a rotary nozzle head is used has been described, but when the target material can be rotated or when a flat-firing nozzle head in which water is sprayed linearly is used, a fixed nozzle head is used. Can also be used to efficiently clean the target material.
使用済みターゲット材の接合面から、洗浄により接合材やメタライズ層の除去が十分に行われると、その洗浄された表面は梨地状となり得る。また、洗浄時のノズルヘッドの動きに応じた周期的な加工痕(鱗状、らせん状等)が形成されていてもよい。梨地状となった場合、例えば洗浄された表面の波長300nm~1500nmにおける正反射率は1.0%以下であり、接合材および支持部材に由来する不純物が十分に除去されたことを確認するには0.7%以下であることが好ましい。さらに、波長300nm~1500nmにおける各入射光の波長に対する正反射率の変化率(洗浄された表面の正反射率/洗浄前の表面の正反射率)が、0.025以上0.85以下、好ましくは0.05以上0.75以下、より好ましくは0.08以上0.60以下、さらに好ましくは0.10以上0.40以下となるように洗浄処理すると、接合材および支持部材に由来する不純物が十分に除去されたことを確認できるとともに、ターゲット材を必要以上に削りすぎることを防ぐことができる。
また、算術平均粗さRaは、5μm以上であり、接合材および支持部材に由来する不純物が十分に除去されたことを確認するには10μm以上であることが好ましく、洗浄前後での算術平均粗さRaの変化率(洗浄された表面の算術平均粗さRa/洗浄前の表面の算術平均粗さRa)が、4以上80以下、好ましくは5以上50以下、より好ましくは7.5以上20以下、さらに好ましくは10以上15以下となるように洗浄処理をするとよい。通常、算術平均粗さRaは、100μm以下、好ましくは50μm以下である。算術平均粗さRaが大きすぎると、埃や砂等の異物が付着しやすかったり、酸化膜の厚さが厚くなり、リサイクル鋳塊中の不純物が増加する恐れがある。
When the joint material and the metallized layer are sufficiently removed from the joint surface of the used target material by cleaning, the cleaned surface can be satin-finished. Further, periodic processing marks (scale-like, spiral-like, etc.) may be formed according to the movement of the nozzle head during cleaning. In the case of a satin finish, for example, the specular reflectance of the washed surface at a wavelength of 300 nm to 1500 nm is 1.0% or less, and it is confirmed that impurities derived from the bonding material and the supporting member are sufficiently removed. Is preferably 0.7% or less. Further, the rate of change of the regular reflectance (regular reflectance of the cleaned surface / the regular reflectance of the surface before cleaning) with respect to the wavelength of each incident light at a wavelength of 300 nm to 1500 nm is preferably 0.025 or more and 0.85 or less. Is 0.05 or more and 0.75 or less, more preferably 0.08 or more and 0.60 or less, and further preferably 0.10 or more and 0.40 or less. It can be confirmed that the target material has been sufficiently removed, and it is possible to prevent the target material from being scraped too much.
The arithmetic mean roughness Ra is 5 μm or more, preferably 10 μm or more in order to confirm that impurities derived from the bonding material and the support member are sufficiently removed, and the arithmetic mean roughness before and after cleaning. The rate of change of Ra (arithmetic mean roughness Ra of the washed surface / arithmetic mean roughness Ra of the surface before washing) is 4 or more and 80 or less, preferably 5 or more and 50 or less, more preferably 7.5 or more and 20. Hereinafter, the cleaning treatment may be more preferably performed so as to be 10 or more and 15 or less. Usually, the arithmetic mean roughness Ra is 100 μm or less, preferably 50 μm or less. If the arithmetic mean roughness Ra is too large, foreign substances such as dust and sand are likely to adhere, the thickness of the oxide film becomes thick, and impurities in the recycled ingot may increase.
本発明の洗浄方法によると、EDXRFの検出下限界(通常、検出下限界は元素によって異なるが、例えば、接合材に由来する不純物の検出下限界は0.01重量%程度であり、例えばインジウムでは0.01重量%である)よりも低い値にまで接合材および支持部材に由来する不純物の量を低減することができ、洗浄後のターゲット材において、接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素が実質的に検出されない(又は洗浄後のターゲット材が、接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まない)ことを特徴とする。 According to the cleaning method of the present invention, the lower limit of detection of EDXRF (usually, the lower limit of detection differs depending on the element, but for example, the lower limit of detection of impurities derived from the bonding material is about 0.01% by weight, for example, indium. The amount of impurities derived from the bonding material and the supporting member can be reduced to a value lower than (0.01% by weight), and is contained in the impurities derived from the bonding material and the supporting member in the target material after cleaning. The element is substantially not detected (or the target material after cleaning is substantially free of elements contained in impurities derived from the bonding material and the support member).
本発明において、「接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素が実質的に検出されない」(又は「接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まない」)とは、上述の通り、EDXRFの検出下限界よりも小さく、EDXRFでは検出できない程度にまで、接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素の量が低減することを意味する。 In the present invention, "elements contained in impurities derived from the joining material and the supporting member are substantially not detected" (or "elements contained in the impurities derived from the joining material and the supporting member are substantially not contained"). Means that, as described above, the amount of elements contained in the impurities derived from the bonding material and the support member is reduced to the extent that it is smaller than the lower limit of detection of EDXRF and cannot be detected by EDXRF.
また、本発明の洗浄方法は、フライスによる切削加工のように、一定の高さの位置で平面に加工するような方法とは異なり、噴射された水が当たったターゲット材(又はワーク)の表面だけを効率よく削り取る方法であるため、ターゲット材に凹凸や歪みが存在していても高い歩留まりでの処理が可能であり、ターゲット材の接合面だけでなく、スパッタリングにより形成された凹凸を有するターゲット材のスパッタリング面や円筒ターゲット内部の接合面の洗浄処理にも適している。さらに、本発明の洗浄方法は、処理面の高さを気にせずワークをセッティングできるため、セッティングや洗浄に時間を要することなく簡便に行うことがでるので、ブラストや切削などの従来の方法と比べて多くの利点を有する。 Further, the cleaning method of the present invention is different from the method of processing a flat surface at a certain height position such as cutting with a milling cutter, and the surface of the target material (or work) hit by the sprayed water. Since it is a method of efficiently scraping only only the target material, it is possible to process with a high yield even if the target material has irregularities and distortions, and the target has not only the joint surface of the target material but also the irregularities formed by sputtering. It is also suitable for cleaning the sputtering surface of materials and the joint surface inside a cylindrical target. Further, the cleaning method of the present invention can be easily performed without taking time for setting and cleaning because the work can be set without worrying about the height of the processed surface. Therefore, it is different from the conventional methods such as blasting and cutting. Has many advantages compared to.
装置
本発明は、上述の洗浄方法において使用することのできる装置にも関する。詳しくは、上述の主として金属から構成されるターゲット材と、支持部材とが接合材で結合されてなるスパッタリングターゲットの支持部材から分離されたターゲット材(又は使用済みのターゲット材)の少なくとも接合材が付着している面に水を噴射することによって、ターゲット材から接合材を除去するために用いられる装置に関する(以下、単に「洗浄装置」と称する場合もある)。
Device The present invention also relates to a device that can be used in the cleaning methods described above. Specifically, at least the joint material of the target material (or used target material) separated from the support member of the sputtering target in which the above-mentioned target material mainly composed of metal and the support member are bonded by the joint material is used. The present invention relates to a device used for removing a bonding material from a target material by injecting water onto an adhering surface (hereinafter, may be simply referred to as a “cleaning device”).
洗浄装置は、少なくとも、以下の構成(a)~(c)を含み得る。
(a)ターゲット材に水を噴射するための噴射口を少なくとも1つ備える少なくとも1つのノズルヘッド
(b)ノズルヘッドを操作または移動させるためのアクチュエータ
(c)アクチュエータが配置され、ターゲット材を収容して処理するための処理室
The cleaning device may include at least the following configurations (a) to (c).
(A) At least one nozzle head provided with at least one injection port for injecting water onto the target material (b) Actuator for operating or moving the nozzle head (c) An actuator is arranged to accommodate the target material. Processing room for processing
例えば、図5~8に示す通り、装置100は、少なくとも、
使用済みターゲット材(又はワーク)101に水を噴射することのできる少なくとも1つの噴射口(図示せず)を備える少なくとも1つのノズルヘッド102と、
ノズルヘッド102を操作する(又は移動させる)ことのできるアクチュエータ、好ましくはX軸スライダ103Xと、Y軸スライダ103Yと、Z軸スライダ103Zとを備え、ノズルヘッド102をXYZ軸のいずれの方向にも移動させることができるように構成されたアクチュエータ103と、
アクチュエータを配置することができ、なおかつターゲット材101を収容して処理(又は洗浄)することのできる処理室104と
を含む。
図示する態様において、ターゲット材101は平板型で記載されているが、装置100において使用することのできるターゲット材101は、平板型に限定されるものではない。
For example, as shown in FIGS. 5-8, the
A
An actuator capable of operating (or moving) the
It includes a
In the illustrated embodiment, the
・ノズルヘッド
ノズルヘッドは、水を噴射することのできる噴射口(又はノズル)を少なくとも1つ備えるものであれば、特に制限なく使用することができる。また、使用するノズルヘッドの数にも特に制限はない。複数のノズルヘッドを使用する場合には、ノズルから噴射される水が互いに干渉しないように適切に間隔を開けて配置することが好ましい。
さらに、本発明の装置は、ワークの側面に水を噴射して洗浄するためのノズルヘッド(又はサイドノズルヘッド)を別途に備えていてもよい。ワークの側面(X-Z面および/またはY-Z面)を処理するために使用されるノズルヘッドの数および配置する位置に特に制限はない。
ノズルヘッドとして、上述の「ターゲット材の洗浄方法」において詳しく説明したものを適宜、制限なく使用することができる。
また、ノズルヘッドを回転させるためのロータリーユニットをさらに備えていてもよい。
-Nozzle head The nozzle head can be used without particular limitation as long as it is provided with at least one injection port (or nozzle) capable of injecting water. Further, the number of nozzle heads used is not particularly limited. When a plurality of nozzle heads are used, it is preferable to arrange them at appropriate intervals so that the water ejected from the nozzles does not interfere with each other.
Further, the apparatus of the present invention may be separately provided with a nozzle head (or a side nozzle head) for spraying water onto the side surface of the work for cleaning. There is no particular limitation on the number of nozzle heads used to process the side surfaces of the work (XZ plane and / or YZ plane) and the position where they are arranged.
As the nozzle head, those described in detail in the above-mentioned "Method for cleaning the target material" can be appropriately used without limitation.
Further, a rotary unit for rotating the nozzle head may be further provided.
・アクチュエータ
アクチュエータとしては、例えば、電気、油圧、空気圧などによる駆動力を利用して、ノズルヘッドを操作または移動させることができるものを使用すればよい。好ましくはX軸、Y軸およびZ軸の少なくとも一方向、より好ましくはX軸、Y軸およびZ軸の全ての方向にそれぞれ任意に適切にノズルヘッドを移動させることができるものを使用する。
より具体的には、X軸、Y軸およびZ軸の全ての方向にノズルヘッドを移動させるために、例えば、図5~9(特に、図9)に示す通り、X軸スライダ103Xと、Y軸スライダ103Yと、Z軸スライダ103Zとを備える3軸組合せタイプのアクチュエータ103を使用することができる。
-Actuator As the actuator, for example, an actuator that can operate or move the nozzle head by using a driving force such as electricity, hydraulic pressure, or pneumatic pressure may be used. It is preferable to use a nozzle that can arbitrarily and appropriately move the nozzle head in at least one direction of the X-axis, the Y-axis and the Z-axis, and more preferably in all the directions of the X-axis, the Y-axis and the Z-axis.
More specifically, in order to move the nozzle head in all directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, for example, as shown in FIGS. 5 to 9 (particularly, FIG. 9), the
ノズルヘッド102は、例えば、必要に応じてロッド106などを介して、Z軸スライダ103Zに直接又は間接的に結合することができるように構成されていて、Z軸スライダ103Zによって、Z軸方向(上下方向あるいはターゲット材101の被処理面に対して近づく方向または遠ざかる方向)にノズルヘッド102を移動させることができる(図9)。また別の態様では、Z軸スライダ103Zは、その内部をロッド106が貫通して通過するように構成されていてもよい。
The
Z軸スライダ103Zは、Y軸スライダ103Yに物理的または機械的に結合することができるように構成されていて、Y軸スライダ103Yによって、ノズルヘッド102をスライダ103ZとともにY軸方向(ターゲット材101の進行方向または図示する装置100もしくはターゲット材101の長手方向に対して垂直な方向)に沿って移動させることができる(図9)。
The Z-
Y軸スライダ103Yは、X軸スライダ103Xに物理的または機械的に結合することができるように構成されていて、X軸スライダ103Xによって、ノズルヘッド102をスライダ103Yおよび103ZとともにX軸方向(ターゲット材101の進行方向または図示する装置100もしくはターゲット材101の長手方向)に沿って移動させることができる(図9)。また、Y軸スライダ103YのX軸スライダ103Xと結合する端部とは反対側の端部は、X軸スライダ103Xと平行して配置され得るサポートガイド(又はガイドレール)と係合していてもよい。
The Y-
このようなスライダ103X、103Yおよび103Zを含むアクチュエータ103(図9)の使用により、ノズルヘッド102をX軸、Y軸およびZ軸の3方向に適切に移動させることができる。
By using the actuator 103 (FIG. 9) including the
スライダ103X、103Yおよび103Zは、電気、油圧、空気圧などによる駆動力を利用して互いにスライド可能に移動させることができる限り、その駆動様式や結合様式に特に制限はない。
The
アクチュエータによるノズルヘッドの移動および水の噴射は、電子的なプログラムによって制御されていてもよい。その場合、各スライダは、電気ケーブルなどで適切に接続されていてもよい。ノズルヘッドの移動速度および水の噴射については、上記の「ターゲット材の洗浄方法」において定義した通りに制御することが望ましい。 The movement of the nozzle head and the injection of water by the actuator may be controlled by an electronic program. In that case, each slider may be appropriately connected by an electric cable or the like. It is desirable to control the moving speed of the nozzle head and the injection of water as defined in the above-mentioned "Method for cleaning the target material".
アクチュエータは、防水仕様であってもよく、防水仕様であることで、噴射された水やターゲット材に当たって生じる水しぶきがアクチュエータに触れることで生じる錆や油切れによる不具合を防ぐことができる。また、アクチュエータの各スライダを電気ケーブルで接続する場合、電気ケーブルについても、防水仕様であることが好ましい。 The actuator may be waterproof, and the waterproof specification can prevent problems caused by rust or running out of oil caused by the spray of water sprayed or splashing on the target material coming into contact with the actuator. Further, when connecting each slider of the actuator with an electric cable, it is preferable that the electric cable is also waterproof.
図示する実施形態のように、ノズルヘッドから垂直下方に水を噴射してもよいが、ノズルヘッドの角度を変更することのできる機構を必要に応じてさらに配置してもよい。その場合、電子的なプログラムによって、ノズルヘッドの角度についても、あわせて制御することができる。また、このような機構によって、円筒型のターゲット材については、より効率よく洗浄することができる。 As in the illustrated embodiment, water may be sprayed vertically downward from the nozzle head, but a mechanism capable of changing the angle of the nozzle head may be further arranged as needed. In that case, the angle of the nozzle head can also be controlled by an electronic program. Further, by such a mechanism, the cylindrical target material can be cleaned more efficiently.
アクチュエータとしては、例えば、株式会社アイエイアイ(IAI)製の3軸組合せタイプの産業用ロボットを使用してもよい。 As the actuator, for example, a 3-axis combination type industrial robot manufactured by IAI Co., Ltd. may be used.
尚、本発明の装置で使用することのできるアクチュエータは、上記のものに限定して解釈されるべきではない。 The actuators that can be used in the apparatus of the present invention should not be construed as being limited to the above.
・処理室
処理室は、上述のアクチュエータをノズルヘッドとともに配置することができ、ターゲット材を収容して、上述の「ターゲット材の洗浄方法」に従って、ターゲット材を処理することを主な目的とする。
-Processing chamber The processing chamber can arrange the above-mentioned actuator together with the nozzle head, and the main purpose is to accommodate the target material and process the target material according to the above-mentioned "method for cleaning the target material". ..
また、処理室内でターゲット材を処理することによって、ノズルヘッドから噴射された水がターゲット材に当たって生じる水しぶきや、ターゲット材から除去された接合材を含む固体の処理物(又は粉塵)が周囲に飛散して環境を汚染するのを防止することができる。 In addition, by treating the target material in the treatment chamber, the water sprayed from the nozzle head hits the target material and the spray is generated, and the solid processed material (or dust) including the joining material removed from the target material is scattered around. It can prevent the environment from being polluted.
例えば、図5~8に示す通り、処理室104は、矩形の本体を有し、その上部が開放されていて、アクチュエータ(具体的には、図9に示すスライダ103X、103Y、103Zを含むアクチュエータ103)を配置することができるように構成されている。
For example, as shown in FIGS. 5 to 8, the
処理室104の寸法に特に制限はなく、大型のスパッタリングターゲット用のターゲット材を処理することができることが好ましい。
The dimensions of the
図示する実施形態のようにターゲット材101をその長手方向に沿って搬送する場合、処理室104のX軸方向の寸法とY軸方向の寸法との比(X/Y)は、例えば3/16~10/1、好ましくは1/2~10/3、より好ましくは6/7~7/3である。
X軸方向の寸法とZ軸方向の寸法との比(X/Z)は、例えば1/3~10/1、好ましくは1/2~4/1、より好ましくは5/6~35/12である。
Y軸方向の寸法とZ軸方向の寸法との比(Y/Z)は、例えば1/5~8/1、好ましくは3/5~2/1、より好ましくは5/6~35/24である。
When the
The ratio (X / Z) of the dimension in the X-axis direction to the dimension in the Z-axis direction is, for example, 1/3 to 10/1, preferably 1/2 to 4/1, and more preferably 5/6 to 35/12. Is.
The ratio (Y / Z) of the dimension in the Y-axis direction to the dimension in the Z-axis direction is, for example, 1/5 to 8/1, preferably 3/5 to 2/1, and more preferably 5/6 to 35/24. Is.
上記の場合、X軸方向の寸法は、具体的には、例えば750mm~5000mm、好ましくは1000mm~4000mm、より好ましくは1500mm~3500mmである。
Y軸方向の寸法は、具体的には、例えば500mm~4000mm、好ましくは1200mm~2000mm、より好ましくは1500mm~1750mmである。
Z軸方向の寸法は、具体的には、例えば500mm~2500mm、好ましくは1000mm~2000mm、より好ましくは1200mm~1750mmである。
In the above case, the dimensions in the X-axis direction are, for example, 750 mm to 5000 mm, preferably 1000 mm to 4000 mm, and more preferably 1500 mm to 3500 mm.
Specifically, the dimensions in the Y-axis direction are, for example, 500 mm to 4000 mm, preferably 1200 mm to 2000 mm, and more preferably 1500 mm to 1750 mm.
Specifically, the dimensions in the Z-axis direction are, for example, 500 mm to 2500 mm, preferably 1000 mm to 2000 mm, and more preferably 1200 mm to 1750 mm.
図示する実施形態では、以下にて詳細に説明するベルトコンベア、ローラーなどの搬送手段105を用いることによって、ターゲット材101をその長手方向に沿って搬送し、処理室104の内部にてターゲット材を処理することができるが、ターゲット材101の幅方向(長手方向に垂直な方向)に沿って(例えば、Y軸に沿って)ターゲット材101を搬送して、処理室104の内部にてターゲット材101を処理してもよい。
In the illustrated embodiment, the
ターゲット材101をその幅方向(長手方向に垂直な方向)に沿って搬送する場合、処理室104のX軸方向の寸法とY軸方向の寸法との比(X/Y)は、例えば3/16~10/1、好ましくは1/2~10/3、より好ましくは6/7~7/3である。
X軸方向の寸法とZ軸方向の寸法との比(X/Z)は、例えば1/3~10/1、好ましくは1/2~4/1、より好ましくは5/6~35/12である。
Y軸方向の寸法とZ軸方向の寸法との比(Y/Z)は、例えば1/5~8/1、好ましくは3/5~2/1、より好ましくは5/6~35/24である。
When the
The ratio (X / Z) of the dimension in the X-axis direction to the dimension in the Z-axis direction is, for example, 1/3 to 10/1, preferably 1/2 to 4/1, and more preferably 5/6 to 35/12. Is.
The ratio (Y / Z) of the dimension in the Y-axis direction to the dimension in the Z-axis direction is, for example, 1/5 to 8/1, preferably 3/5 to 2/1, and more preferably 5/6 to 35/24. Is.
上記の場合、X軸方向の寸法は、具体的には、例えば750mm~5000mm、好ましくは1000mm~4000mm、より好ましくは1500mm~3500mmである。
Y軸方向の寸法は、具体的には、例えば500mm~4000mm、好ましくは1200mm~2000mm、より好ましくは1500mm~1750mmである。
Z軸方向の寸法は、具体的には、例えば500mm~2500mm、好ましくは1000mm~2000mm、より好ましくは1200mm~1800mmである。
In the above case, the dimensions in the X-axis direction are, for example, 750 mm to 5000 mm, preferably 1000 mm to 4000 mm, and more preferably 1500 mm to 3500 mm.
Specifically, the dimensions in the Y-axis direction are, for example, 500 mm to 4000 mm, preferably 1200 mm to 2000 mm, and more preferably 1500 mm to 1750 mm.
Specifically, the dimensions in the Z-axis direction are, for example, 500 mm to 2500 mm, preferably 1000 mm to 2000 mm, and more preferably 1200 mm to 1800 mm.
搬送手段105を用いる場合、処理室104には、搬送手段105およびターゲット材101が通過するための一対の開口部(搬入口、搬出口)を有していてもよい。ターゲット材101を通過させることができる限り、開口部の寸法に特に制限はない。
When the transport means 105 is used, the
図示する実施形態のようにターゲット材101をその長手方向に沿って搬送する場合、開口部のY軸方向の寸法は、例えば100mm以上であり、好ましくは150mm~1500mm、より好ましくは200mm~1000mm、さらにより好ましくは250mm~500mmであり、Z軸方向の寸法は、例えば10mm以上であり、好ましくは12mm~300mm、より好ましくは20mm~200mm、さらにより好ましくは45mm~150mmである。
When the
ターゲット材101をその幅方向(長手方向に垂直な方向)に沿って搬送する場合、開口部のX軸方向の寸法は、例えば500mm以上であり、好ましくは750mm~4000mm、より好ましくは1000mm~3500mm、さらにより好ましくは1500mm~3000mmであり、Z軸方向の寸法は、例えば10mm以上であり、好ましくは12mm~300mm、より好ましくは20mm~200mm、さらにより好ましくは45mm~150mmである。
When the
上記実施形態では、ターゲット材101を搬送可能な装置について述べたが、本発明の洗浄装置は、搬送手段105を設けなくてもよい。
In the above embodiment, the device capable of transporting the
尚、図5に示す実施形態では、処理室104の内部の様子がよく見えるように、その側面(X-Z面)においても開口部を有するように示しているが、このような開口部は、存在していても、存在していなくてもよい。このような開口部が存在する場合、かかる開口部には、開閉式のドア(例えば、観音開きドア)を設けて、水しぶきや粉塵の飛散を防止してもよい。このようなドアを設けることによって、処理室104の内部でのメンテナンスが簡便となるので好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 5, it is shown that the
処理室104の内部の底部には、ノズルヘッドから噴射されてターゲット材101を洗浄した後の水(ターゲット材から除去された接合材を含む固体の処理物(又は粉塵)を含む)(以下、「処理水」と呼ぶ)を一時的に貯留するためのプール(図示せず)を備えていてもよい。
Water (including a solid processed product (or dust) containing a bonding material removed from the target material) after being sprayed from the nozzle head to wash the
また、処理室104の内部には、処理水を排出するための排出口(図示せず)を有していてもよい。排出口は、処理室104の底面に配置されていてもよいが、処理物が堆積して排出口を塞ぐ場合もあり得るので、底面から、例えば1mm~50mm、好ましくは10mm~25mmの間隔を開けて側面に配置することもできる。排出口は、処理水を排出することができれば、その形状、寸法および構造に特に制限はない。
Further, the inside of the
さらに、処理室104の内部には、処理室104の内壁面に付着した処理物を洗い流すためのシャワー機構を任意に備えていてもよい。
Further, the inside of the
尚、本発明の装置で使用することのできる処理室は、上記のものに限定して解釈されるべきではない。 The processing chamber that can be used in the apparatus of the present invention should not be construed as being limited to the above.
その他の構成
装置は、上記の構成に加えて、他の構成を含んでいてもよい。
Other Configurations The device may include other configurations in addition to the above configurations.
・クランプ
本発明の装置は、ターゲット材を処理室内で固定するためのクランプをさらに含んでいてもよい。ターゲット材をクランプで固定することによって、洗浄処理の間にターゲット材が動かないように固定することができる。処理室内において、クランプを配置する位置に特に制限はない。ターゲット材の側面をその両側から固定することが好ましい。そのように固定することで、ターゲット材の被処理面がクランプで覆われることなく、被処理面の全面にわたって水を噴射することができる。
また、ターゲット材が変形している場合、例えば、弓なりに曲がっている場合などには、ターゲット材の上側から水を噴射すると、ターゲット材が振動して洗浄処理のパフォーマンスが低下する場合もあるが、上述のようにターゲット材の側面をクランプで固定することによって、ターゲット材の振動を抑制することができる。
尚、ターゲット材の反りが少ない場合や、ターゲット材の下側に土台がある場合には、ターゲット材の鉛直上方から水を噴射するため、予め決定した所定の位置からターゲット材が移動しないように固定するだけでよい。
また、予め決定した所定の位置にターゲット材をクランプで固定することによって(ターゲット材の位置決め)、ノズルヘッドの操作の際に0点調整(処理範囲の指定)を行う必要がなくなるという利点も得られる。
クランプの形状および寸法に特に制限はないが、上述のようにターゲット材の側面をその両側から固定することのできるクランプを使用することが好ましい。例えば、株式会社イマオコーポレーション、津田駒工業株式会社製のサイドクランプなどを使用することができる。クランプの数、クランプを配置する位置に特に制限はなく、ターゲット材にあわせて適宜決定すればよい。
クランプの機構は、自動であっても、手動であってもよいが、大型のターゲット材を固定する作業を簡便化するためには、所定の位置にターゲット材を設置した際に、ターゲット材の側面をその両側から挟み込むような自動式であるほうが好ましい。また、クランプが手動式の場合、作業性の面から、処理室104の側面(X-Z面)には、開口部、好ましくは開閉式のドアを設けた方がよい。
Clamps The apparatus of the present invention may further include clamps for fixing the target material in the processing chamber. By fixing the target material with a clamp, the target material can be fixed so as not to move during the cleaning process. There is no particular limitation on the position where the clamp is placed in the processing chamber. It is preferable to fix the side surfaces of the target material from both sides thereof. By fixing in this way, water can be sprayed over the entire surface of the target material to be treated without being covered with the clamp.
Further, when the target material is deformed, for example, when it is bent in a bow shape, when water is sprayed from the upper side of the target material, the target material may vibrate and the performance of the cleaning process may be deteriorated. By fixing the side surface of the target material with a clamp as described above, the vibration of the target material can be suppressed.
If the target material has little warpage or if there is a base under the target material, water is sprayed from vertically above the target material, so that the target material does not move from a predetermined position determined in advance. All you have to do is fix it.
In addition, by fixing the target material to a predetermined position determined in advance with a clamp (positioning of the target material), there is an advantage that it is not necessary to perform 0 point adjustment (designation of the processing range) when operating the nozzle head. Be done.
The shape and dimensions of the clamp are not particularly limited, but it is preferable to use a clamp capable of fixing the side surfaces of the target material from both sides as described above. For example, a side clamp manufactured by Imao Corporation or Tsudakoma Corp. can be used. The number of clamps and the position where the clamps are arranged are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the target material.
The clamp mechanism may be automatic or manual, but in order to simplify the work of fixing a large target material, when the target material is installed at a predetermined position, the target material is used. It is preferable that the side surface is an automatic type that is sandwiched from both sides. When the clamp is a manual type, it is preferable to provide an opening, preferably an openable door, on the side surface (XX surface) of the
・搬送機構
本発明の装置は、処理室内にターゲット材を搬入して処理室からターゲット材を搬出することのできる搬送機構を含んでいてもよい(例えば、図5~8に示す搬送手段105)。
搬送機構としては、ターゲット材を搬送することができるものであれば特に制限はなく使用することができ、例えば、ベルトコンベア、ローラコンベア、キャタピラなどのコンベア、シャトル搬送、パレット搬送、真空チャック搬送、ロボットアーム搬送などが挙げられる。
搬送機構によるターゲット材の搬送速度に特に制限はないが、例えば15m/分~60m/分、好ましくは20m/分~50m/分、より好ましくは25m/分~40m/分である。
また、搬送機構は、処理室からターゲット材が搬出された後、再度、処理室に搬入され得るように連続したループを形成していてもよい。
搬送機構は、搬入用、搬出用、処理室内用、ループ用などの目的に応じて、任意に分割できるものであってもよい。
さらに、搬送機構には、処理室の入口側にターゲット材の供給機構が設けられていてもよく、処理室の出口側にはターゲット材の反転機構が設けられていてもよい。
-Transport mechanism The apparatus of the present invention may include a transport mechanism capable of carrying the target material into the processing chamber and carrying out the target material from the processing chamber (for example, the transport means 105 shown in FIGS. 5 to 8). ..
The transport mechanism can be used without particular limitation as long as it can transport the target material. For example, a conveyor such as a belt conveyor, a roller conveyor, a caterpillar, a shuttle conveyor, a pallet conveyor, a vacuum chuck conveyor, etc. Robot arm transfer and the like can be mentioned.
The transport speed of the target material by the transport mechanism is not particularly limited, but is, for example, 15 m / min to 60 m / min, preferably 20 m / min to 50 m / min, and more preferably 25 m / min to 40 m / min.
Further, the transport mechanism may form a continuous loop so that the target material can be carried into the processing chamber again after being carried out from the processing chamber.
The transport mechanism may be arbitrarily divided according to the purpose of loading, unloading, processing chamber, loop, and the like.
Further, the transport mechanism may be provided with a target material supply mechanism on the inlet side of the processing chamber, or may be provided with a target material reversing mechanism on the outlet side of the processing chamber.
・ターゲット材の供給機構
本発明の装置は、ターゲット材を上述の搬送機構に適切に供給することができるようにターゲット材の供給機構を含んでいてもよい。ターゲット材の供給機構は、ターゲット材を適切に供給することができるものであれば特に制限はない。また、ターゲット材の供給機構は、複数のターゲット材を貯留するためのカセットを含んでいてもよく、そこから、必要に応じて、ターゲット材を適切に供給することができるものであってもよい。ターゲット材の供給機構として、市販の自動供給装置を使用してもよい。
-Target material supply mechanism The apparatus of the present invention may include a target material supply mechanism so that the target material can be appropriately supplied to the above-mentioned transport mechanism. The target material supply mechanism is not particularly limited as long as the target material can be appropriately supplied. Further, the target material supply mechanism may include a cassette for storing a plurality of target materials, and may be capable of appropriately supplying the target material from the cassette. .. A commercially available automatic supply device may be used as the target material supply mechanism.
・ターゲット材の反転機構
本発明の装置は、ターゲット材を反転させるための反転機構、好ましくはターゲット材を固定(例えばクランプなどで固定)した状態で反転させることができる機構をさらに含んでいてもよい。このような反転機構を含むことによって、ターゲット材の被処理面を任意に反転させることができる。反転機構の寸法に特に制限はない。
市販の自動反転装置を使用してもよく、例えば、株式会社アドペック製の自動反転装置などを使用することができる。
-Target material reversing mechanism The apparatus of the present invention further includes a reversing mechanism for reversing the target material, preferably a mechanism capable of reversing the target material in a fixed state (for example, fixed with a clamp or the like). good. By including such an inversion mechanism, the surface to be processed of the target material can be arbitrarily inverted. The dimensions of the reversing mechanism are not particularly limited.
A commercially available automatic reversing device may be used, and for example, an automatic reversing device manufactured by Adpec Co., Ltd. can be used.
・排水機構
ターゲット材を洗浄した後の処理水は、ターゲット材から除去された接合材を含む固体の処理物(又は粉塵)などを含むことから、本発明の装置は、必要に応じて、かかる処理水から、望ましくは水だけを回収して排水し、接合材などの固体の処理物を分離することができる排水機構を含んでいてもよい。
排水機構としては、固体と液体とを分離することができるものであれば特に制限なく使用することができる。当該分野において、一般によく知られている固液分離装置などを必要に応じて適宜使用することができる。
排水機構は、処理室の内部に設けられ得る排出口に接続されることが好ましい。
-Drainage mechanism Since the treated water after cleaning the target material contains a solid treated product (or dust) containing the bonding material removed from the target material, the apparatus of the present invention can be used as necessary. It may include a drainage mechanism capable of recovering and draining only water from the treated water, and separating a solid treated matter such as a bonding material.
The drainage mechanism can be used without particular limitation as long as it can separate the solid and the liquid. In the art, a generally well-known solid-liquid separator or the like can be appropriately used as needed.
The drainage mechanism is preferably connected to a drainage port that may be provided inside the treatment chamber.
例えば、一般に水処理に用いることのできる膜分離式の固液分離装置を利用することができる。膜分離式の固液分離装置では、固液分離が可能な膜を含む複数の膜カートリッジを少なくとも1つ使用して、かかる膜カートリッジに接続された集水管を通してポンプで水を吸引濾過することによって回収した水を外部に排水することができる(図10)。このとき、処理物は、槽の底部に沈殿し得るので、別途に回収して再利用することもできる。 For example, a membrane separation type solid-liquid separation device that can be generally used for water treatment can be used. In a membrane separation type solid-liquid separator, water is suction-filtered by a pump through a water collecting pipe connected to the membrane cartridge using at least one membrane cartridge containing a membrane capable of solid-liquid separation. The recovered water can be drained to the outside (Fig. 10). At this time, since the processed product can settle on the bottom of the tank, it can be separately collected and reused.
また、排水機構として、固体と液体とを沈殿により分離することのできる沈殿槽を利用してもよい。例えば、一般に水処理に用いることのできるホッパー型沈殿槽、中心駆動かきとり装置付き円形沈殿槽、横流式沈殿槽などが挙げられる。このような沈殿槽を使用することによって、ターゲット材から除去された接合材を含む固体の処理物を別途に回収することができる。 Further, as a drainage mechanism, a settling tank capable of separating a solid and a liquid by precipitation may be used. For example, a hopper type settling tank that can be generally used for water treatment, a circular settling tank with a central drive scraper, a cross-flow type settling tank, and the like can be mentioned. By using such a settling tank, a solid processed product containing the joining material removed from the target material can be separately recovered.
あるいは、図11に示すような多段式の沈殿槽を利用して固体と液体とを分離してもよい。多段式の沈殿槽は、複数の沈殿槽を有し、水位の高い沈殿槽から、水位の低い沈殿槽へと、順次、沈殿槽の上方から下段の沈殿槽へと排水することができる。各沈殿槽の底部には処理物が沈殿し、別途に回収して再利用することができる。
沈殿槽の段数および各沈殿槽の容量に特に制限はない。また、沈殿槽から次の沈殿槽への排水は、ポンプを用いて行ってもよい。
Alternatively, a solid and a liquid may be separated by using a multi-stage settling tank as shown in FIG. The multi-stage settling tank has a plurality of settling tanks, and can drain water from a settling tank having a high water level to a settling tank having a low water level, sequentially from above the settling tank to a settling tank in the lower stage. The processed product is settled on the bottom of each settling tank, and can be collected and reused separately.
There is no particular limitation on the number of stages of the settling tank and the capacity of each settling tank. Further, drainage from the settling tank to the next settling tank may be performed using a pump.
・サイドノズルヘッド
本発明の装置は、処理室内において、ターゲット材の側面に水を噴射するための少なくとも1つのノズルを有するサイドノズルヘッドを少なくとも1つ含んでいてもよい。サイドノズルヘッドは、上述の「ターゲット材の洗浄方法」において説明したノズルヘッドを上記と同様に使用することができる。サイドノズルヘッドは、固定式であっても、可動式であってもよい。サイドノズルヘッドが可動式である場合には、X軸またはY軸に沿って、サイドノズルヘッドを移動させて使用することが好ましい。
サイドノズルヘッドを配置する位置およびその数に特に制限はない。
このようなサイドノズルヘッドを必要に応じて使用することによって、ターゲット材の主面だけでなく、その側面も含めて、三次元的に洗浄処理を施すことが可能となる。
-Side Nozzle Heads The apparatus of the present invention may include at least one side nozzle head having at least one nozzle for injecting water onto the side surface of the target material in the processing chamber. As the side nozzle head, the nozzle head described in the above-mentioned "Method for cleaning the target material" can be used in the same manner as described above. The side nozzle head may be fixed or movable. When the side nozzle head is movable, it is preferable to move the side nozzle head along the X-axis or the Y-axis for use.
There is no particular limitation on the position and number of side nozzle heads to be arranged.
By using such a side nozzle head as needed, it is possible to perform a three-dimensional cleaning treatment not only on the main surface of the target material but also on the side surface thereof.
・ポンプ
本発明の装置は、上述のノズルヘッドおよび/またはサイドノズルヘッドに水を供給することのできるポンプを含んでいてもよい。ポンプとしては、例えば、上述の「ターゲット材の洗浄方法」において説明したポンプを使用することができる。
ポンプは、流体接続が可能なライン、好ましくは耐圧性のラインを通して、ノズルヘッドおよび/またはサイドノズルヘッドと接続することができる。このようなラインは、任意に配置することができ、例えば、図5~8に示すロッド106に沿って、あるいはロッド106の内部を通して配置することができる。かかるポンプは、処理室の内部、外部のいずれに配置されていてもよいが、処理室の外部に配置されていることが好ましい。また、使用するポンプの数に特に制限はなく、複数のポンプを使用してもよい。
-Pump The device of the present invention may include a pump capable of supplying water to the nozzle head and / or the side nozzle head described above. As the pump, for example, the pump described in the above-mentioned "Method for cleaning the target material" can be used.
The pump can be connected to the nozzle head and / or side nozzle head through a line that allows fluid connection, preferably a pressure resistant line. Such lines can be arranged arbitrarily, for example, along the
・制御手段
上述の構成は、制御手段を用いて、いずれも適切に制御することができる。制御手段としては、例えば、CPU、ROM、RAMなどを備えるものが挙げられる。上述の構成を任意に選択して電気的に接続し、必要に応じて電子的なプログラムを用いて、上記構成をかかる制御手段によって制御することができる。
-Control means Any of the above configurations can be appropriately controlled by using the control means. Examples of the control means include those including a CPU, ROM, RAM, and the like. The above configuration can be arbitrarily selected and electrically connected, and if necessary, the above configuration can be controlled by such control means using an electronic program.
・乾燥機構
本発明の装置は、処理室内外において、洗浄後の使用済みターゲット材に付着した水を速やかに取り除くための乾燥機構を含んでいてもよい。水を取り除くことで、洗浄後の使用済みターゲット材を原料として溶解、鋳造を行う際に、原料に付着した水が原因で生じる異物混入等の不具合を防ぐことができる。
乾燥機構としては、例えば、乾燥空気や窒素ガス等のガスを洗浄後の使用済みターゲット材に吹き付け、ターゲット材に付着した水を吹き飛ばす送風による乾燥機構や、温風やホットプレート上での加熱による乾燥機構を採用することができる。処理室104に搬送手段105およびターゲット材101が通過するための開口部(搬出口)を有する場合、開口部内外いずれかの隣接部に送風による乾燥機構を設けておくことが好ましい。
-Drying mechanism The apparatus of the present invention may include a drying mechanism for quickly removing water adhering to the used target material after cleaning in and out of the treatment room. By removing the water, it is possible to prevent problems such as foreign matter contamination caused by the water adhering to the raw material when melting and casting the used target material after cleaning as a raw material.
The drying mechanism includes, for example, a drying mechanism by blowing dry air or a gas such as nitrogen gas onto the used target material after cleaning to blow off water adhering to the target material, or by heating with warm air or a hot plate. A drying mechanism can be adopted. When the
[洗浄装置の好ましい実施形態]
装置は、好ましい実施形態において、
ノズルヘッドと、
アクチュエータと、
処理室と、
クランプ、サイドノズルヘッド、反転機構、排水機構、乾燥機構および搬送機構からなる群から選択される少なくとも1つの構成要素と
を含む。
[Preferable Embodiment of Cleaning Device]
The device, in a preferred embodiment,
Nozzle head and
Actuator and
Processing room and
Includes at least one component selected from the group consisting of clamps, side nozzle heads, reversing mechanisms, drainage mechanisms, drying mechanisms and transport mechanisms.
本発明の装置は、上記の構成を含むものに限定して解釈されるべきものではない。 The apparatus of the present invention should not be construed as being limited to those including the above configurations.
リサイクル鋳塊の製造方法
本発明の洗浄方法および/または洗浄装置に従って処理されたターゲット材は、例えば図1に示す通り、溶解、鋳造することにより、リサイクル鋳塊を製造することができる。
Method for Producing Recycled Ingots Recycled ingots can be produced by melting and casting the target material treated according to the cleaning method and / or cleaning apparatus of the present invention, for example, as shown in FIG.
リサイクル鋳塊を製造する方法としては公知の方法を使用すればよく、溶解、鋳造の工程を経て製造することができる。溶解方法としては、電気炉や燃焼炉にて、大気中または真空中で溶解させればよく、鋳造方法としては、連続鋳造法、半連続鋳造法、金型鋳造法、精密鋳造法、ホットトップ鋳造法、重力鋳造法などを採用することができる。また、溶解、鋳造工程の間に、脱ガス処理、介在物除去処理を行ってもよい。 As a method for producing the recycled ingot, a known method may be used, and the recycled ingot can be produced through the steps of melting and casting. The melting method may be melted in the air or vacuum in an electric furnace or a combustion furnace, and the casting method includes a continuous casting method, a semi-continuous casting method, a mold casting method, a precision casting method, and a hot top. A casting method, a gravity casting method, or the like can be adopted. Further, a degassing treatment and an inclusion removal treatment may be performed between the melting and casting steps.
リサイクル鋳塊の製造条件、特に温度は、ターゲット材に主として含まれる金属(元素)に応じて適宜決定すればよい。 The production conditions of the recycled ingot, particularly the temperature, may be appropriately determined according to the metal (element) mainly contained in the target material.
例えば、ターゲット材に主成分として含まれる金属がアルミニウムである場合、洗浄後のターゲット材を真空下(例えば、0.03Torr)あるいは大気下、670~1200℃、好ましくは750~850℃において、カーボンやアルミナなどの坩堝中で溶解し、必要に応じて大気中にて撹拌してドロスを除去した後、大気中で冷却することによって、リサイクル鋳塊を製造することができる。 For example, when the metal contained in the target material as a main component is aluminum, the cleaned target material is carbonized under vacuum (for example, 0.03 Torr) or in the atmosphere at 670 to 1200 ° C., preferably 750 to 850 ° C. A recycled ingot can be produced by dissolving in a crucible such as aluminum or alumina, stirring in the atmosphere as necessary to remove dross, and then cooling in the atmosphere.
また、ターゲット材に主成分として含まれる金属が銅である場合、洗浄後のターゲット材を真空下(例えば、0.03Torr)あるいは大気下、1100~1500℃、好ましくは1150~1200℃においてカーボンやアルミナなどの坩堝中で溶解し、必要に応じて大気中にて撹拌してドロスを除去した後、大気中で冷却することによって、リサイクル鋳塊を製造することができる。 When the metal contained in the target material as the main component is copper, the target material after cleaning is subjected to carbon or the like under vacuum (for example, 0.03 Torr) or in the atmosphere at 1100-1500 ° C, preferably 1150-1200 ° C. A recycled ingot can be produced by dissolving in a crucible such as alumina, stirring in the air as necessary to remove dross, and then cooling in the atmosphere.
リサイクル鋳塊の製造には、洗浄後のターゲット材のみで製造してもよいし、従来の原料金属と洗浄後のターゲット材との混合物をあわせて使用してもよい。原料金属と洗浄後のターゲット材とを混合する場合、洗浄後のターゲット材の混合割合は、通常20重量%以上であり、製造コストにおける原料費の割合を抑える上では、50重量%以上であることが好ましい。 In the production of the recycled ingot, it may be produced only with the target material after cleaning, or a mixture of the conventional raw material metal and the target material after cleaning may be used together. When the raw material metal and the target material after cleaning are mixed, the mixing ratio of the target material after cleaning is usually 20% by weight or more, and 50% by weight or more in order to suppress the ratio of the raw material cost in the manufacturing cost. Is preferable.
リサイクル鋳塊
本発明の方法に従って製造され得るリサイクル鋳塊は、上述の通り、接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まないことを特徴とし、元の(未使用の)ターゲット材と実質的に同一の組成を有し得る。そのため、このようなリサイクル鋳塊から、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有するターゲット材を再び製造することができる。ここで、「元のターゲット材と実質的に同一の組成を有する」とは、主たる金属(元素)が同一であり、元のターゲット材にもともと含まれる不純物と同程度の量の不純物を含み得ることを意味する。例えば、接合材および支持部材に由来し得る不純物の合計量が重量基準で10ppm未満、好ましくは0.1ppm~8ppm、より好ましくは5ppm以下(又は未満)、さらにより好ましくは0.1ppm~5ppmであり、さらに好ましくは0.1ppm~2ppmであり、なおかつ全不純物合計量が50ppm未満、好ましくは0.1ppm~20ppm、より好ましくは0.1ppm~10ppm、さらに好ましくは5ppm以下(又は未満)、さらにより好ましくは0.1ppm~5ppmの範囲内にある場合などが挙げられる。なお、元のターゲット材にもともと含まれる不純物およびその量は、そのターゲット材に主成分として含まれる金属の種類および元のターゲット材の製造方法に依存し得るものである。また、リサイクル鋳塊は、ターゲット材以外の用途に使用してもよく、例えば、アルミ電解コンデンサー、ハードディスク基板、耐食性材料、高純度アルミナなどの高い純度が求められる製品の原料としても使用することができる。
Recycled Ingots Recycled ingots that can be produced according to the method of the present invention are characterized in that they are substantially free of elements contained in impurities derived from the joining material and the supporting member, as described above, and are originally (unused). ) It can have substantially the same composition as the target material. Therefore, from such recycled ingots, a target material having substantially the same composition as the original target material can be produced again. Here, "having substantially the same composition as the original target material" means that the main metal (element) is the same and may contain the same amount of impurities as the impurities originally contained in the original target material. Means that. For example, the total amount of impurities that can be derived from the bonding material and the support member is less than 10 ppm by weight, preferably 0.1 ppm to 8 ppm, more preferably 5 ppm or less (or less), and even more preferably 0.1 ppm to 5 ppm. Yes, more preferably 0.1 ppm to 2 ppm, and the total amount of total impurities is less than 50 ppm, preferably 0.1 ppm to 20 ppm, more preferably 0.1 ppm to 10 ppm, still more preferably 5 ppm or less (or less), and further. More preferably, it may be in the range of 0.1 ppm to 5 ppm. The impurities originally contained in the original target material and the amount thereof may depend on the type of metal contained in the target material as a main component and the method for producing the original target material. In addition, the recycled ingot may be used for applications other than the target material, and may be used as a raw material for products requiring high purity such as aluminum electrolytic capacitors, hard disk substrates, corrosion resistant materials, and high-purity alumina. can.
例えば、ターゲット材に主成分として含まれる金属がアルミニウムである場合、リサイクル鋳塊に含まれる接合材および支持部材に由来する不純物の合計量は、例えば、重量基準で10ppm未満であり、好ましくは0.1ppm~8ppm、より好ましくは5ppm以下(又は未満)、さらに好ましくは0.1ppm~5ppmであり、さらにより好ましくは0.1ppm~2ppmである。なお、用途によるものの、例えばフラットディスプレイ用のアルミニウム製のターゲット材は、通常、50ppm以下、好ましくは0.1ppm~20ppm、より好ましくは0.1ppm~10ppm、さらにより好ましくは5ppm以下(又は未満)の不純物を含み得ることが知られていて、不純物の量がこの程度であれば、スパッタリングに特に支障はない。 For example, when the metal contained as the main component in the target material is aluminum, the total amount of impurities derived from the joining material and the support member contained in the recycled ingot is, for example, less than 10 ppm on a weight basis, preferably 0. .1 ppm to 8 ppm, more preferably 5 ppm or less (or less), still more preferably 0.1 ppm to 5 ppm, even more preferably 0.1 ppm to 2 ppm. Although it depends on the application, for example, an aluminum target material for a flat display is usually 50 ppm or less, preferably 0.1 ppm to 20 ppm, more preferably 0.1 ppm to 10 ppm, and even more preferably 5 ppm or less (or less). It is known that impurities of the above can be contained, and if the amount of impurities is about this level, there is no particular problem in sputtering.
また、ターゲット材に主成分として含まれる金属が銅である場合、リサイクル鋳塊に含まれる接合材および支持部材由来の不純物の合計量は、例えば、重量基準で10ppm未満であり、好ましくは0.05ppm~9ppm、より好ましくは0.05ppm~8ppmである。なお、用途によるものの、例えばフラットディスプレイ用の無酸素銅製のターゲット材は、通常100ppm以下、好ましくは0.1ppm~75ppm、より好ましくは0.1ppm~50ppmの不純物を含み得ることが知られていて、不純物の量がこの程度であれば、スパッタリングに特に支障はない。 When the metal contained in the target material as the main component is copper, the total amount of impurities derived from the joining material and the support member contained in the recycled ingot is, for example, less than 10 ppm on a weight basis, preferably 0. It is 05 ppm to 9 ppm, more preferably 0.05 ppm to 8 ppm. Although it depends on the application, it is known that, for example, an oxygen-free copper target material for a flat display can contain impurities of usually 100 ppm or less, preferably 0.1 ppm to 75 ppm, and more preferably 0.1 ppm to 50 ppm. If the amount of impurities is about this level, there is no particular problem in sputtering.
また、リサイクル鋳塊に含まれる不純物の量は極めて微量であるため、このような不純物の量は、グロー放電質量分析法(Glow Discharge Mass Spectrometry(GDMS))を用いて測定することができる。なお、GDMSの定量下限は、ターゲット材の主元素および検出対象である元素によって異なるものの、例えばターゲット材の主成分として含まれる金属がアルミニウムの場合、通常、0.001ppm~0.1ppmであり、例えばインジウムでは0.01ppmである。 Moreover, since the amount of impurities contained in the recycled ingot is extremely small, the amount of such impurities can be measured by using Glow Discharge Mass Spectrometry (GDMS). Although the lower limit of GDMS quantification differs depending on the main element of the target material and the element to be detected, for example, when the metal contained as the main component of the target material is aluminum, it is usually 0.001 ppm to 0.1 ppm. For example, indium is 0.01 ppm.
上述の通り、本発明によると、使用済みのターゲット材は簡便に洗浄することができ、洗浄後のターゲット材は、接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まないことから、かかる洗浄方法で処理した使用後のターゲット材を再使用(又はリサイクル)することにより、接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まないリサイクル鋳塊を得ることができ、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有するターゲット材を簡便に再生することができる。 As described above, according to the present invention, the used target material can be easily washed, and the cleaned target material does not substantially contain elements contained in impurities derived from the bonding material and the support member. Therefore, by reusing (or recycling) the used target material treated by such a cleaning method, it is possible to obtain a recycled ingot that is substantially free of elements contained in impurities derived from the bonding material and the support member. Therefore, the target material having substantially the same composition as the original target material can be easily recycled.
また、本発明では、使用済みターゲットを主として金属から構成されるターゲット材とすることにより、ターゲット材表層に存在するハンダ材、ろう材などの接合材を効率よく除去することが可能である。ターゲット材表層における接合材の結合具合に応じて、ウォータージェットの水圧を増加(例えば、90MPa以上に増加)させる必要があるが、主として金属から構成されるターゲット材とすることにより、高水圧の水を当ててもターゲット材自体を破損することなく、接合材を除去することができる。 Further, in the present invention, by using the used target as the target material mainly composed of metal, it is possible to efficiently remove the joining material such as the solder material and the brazing material existing on the surface layer of the target material. It is necessary to increase the water pressure of the water jet (for example, increase it to 90 MPa or more) according to the bonding condition of the joining material on the surface layer of the target material. The joint material can be removed without damaging the target material itself.
以下、本発明の実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
実施例1
アルミニウム製の平板型ターゲット材(純度:99.999%、ビッカース硬度:15~17、寸法:2000mm×200mm×15mm)と、無酸素銅製のバッキングプレート(純度:99.99%、寸法:2300mm×250mm×15mm)とをInのハンダ材(ハンダ層の厚み:350μm)で接合(ターゲット材のメタライズには、Sn-Zn-Inのハンダ材を使用)してなるスパッタリングターゲットを、スパッタリングに付して使用した後、接合層を加熱(280℃)することによって、ターゲット材をバッキングプレートから分離した。ターゲット材の接合面に付着しているハンダ材をシリコーン製のヘラで掻き落として、可能な限りハンダ材を回収した。バッキングプレートから分離後、ターゲット材を300mm×200mm×15mm程度になるように切断した。
Example 1
Aluminum flat target material (purity: 99.999%, Vickers hardness: 15-17, dimensions: 2000 mm x 200 mm x 15 mm) and oxygen-free copper backing plate (purity: 99.99%, dimensions: 2300 mm x A sputtering target made by joining 250 mm × 15 mm) with an In solder material (thickness of the solder layer: 350 μm) (using a Sn—Zn-In solder material for metallizing the target material) is attached to the sputtering. The target material was separated from the backing plate by heating (280 ° C.) the bonding layer. The solder material adhering to the joint surface of the target material was scraped off with a silicone spatula, and the solder material was recovered as much as possible. After separating from the backing plate, the target material was cut to a size of about 300 mm × 200 mm × 15 mm.
ノズル径:0.25mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825)、0.30mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0830)のノズルをそれぞれ3個ずつ(計6個、ノズルヘッドの外側3ヶ所に0.30mmノズル、内側3ヶ所に0.25mmノズルを配置)装着した真円形のノズルヘッド((株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CH)を用いて、ターゲット材の接合面およびスパッタリング面に水を噴射して全面を洗浄した(水圧:245MPa、水量:11.6L/min、ターゲット材とノズルヘッドとの間の距離:55mm、走査:2回、オーバーラップ:5mm、ノズルヘッドの回転速度:1500min-1、ノズルヘッドの移動速度:3000mm/min)。このとき、ノズルヘッドの中心軸と使用済みターゲット材の接合面とが鉛直になるようにノズルヘッドおよび使用済みターゲット材を配置し、ノズルヘッドを使用済みターゲット材の長辺方向へ走査した(ノズルヘッドの水が噴射される側の面は下に凸の山なり構造となっているため、ノズルは接合面に対して斜め方向を向いており、水は接合面に斜めから当たる)。洗浄後のターゲット材表面から接合材およびメタライズ層が除去され、梨地状となっていた。梨地状となった接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率を紫外可視近赤外分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製、U-4100型)で測定した。5°正反射付属装置を用いて、試料に対して入射角5°の入射光を照射し、反射角5°に反射された反射光の入射光に対する反射率を入射光の波長100nm刻みで求めた。最大は入射光の波長が1300nmのときに0.4%であり、波長500nmのときは0.3%であり、1000nmのときは0.2%であった。なお、処理前の接合材が付着した接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率は、最大は入射光の波長が1300nmのときに2~3%程度であり、波長500nmのときは1~2%、1000nmのときは1~2%であった。また、算術平均粗さRaを接触式表面粗さ計((株)ミツトヨ製、サーフテストSJ-301)を用いて、JIS B 0601(2001)に規定の方法で、梨地状となった接合面を3点測定したところ、Raの平均値は19μmであった。なお、処理前の接合材が付着した接合面の算術平均粗さRaは、平均で1.7μmであった。 Nozzle diameter: 0.25 mm (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model number: DN-0825), 0.30 mm (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model number: DN-0830), 3 nozzles each (6 in total) Using a perfect circular nozzle head (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model number: MNH-2506CH) equipped with 0.30 mm nozzles at 3 locations on the outside of the nozzle head and 0.25 mm nozzles at 3 locations on the inside. , Water was sprayed onto the joint surface and the sputtering surface of the target material to clean the entire surface (water pressure: 245 MPa, water volume: 11.6 L / min, distance between the target material and nozzle head: 55 mm, scanning: 2 times, Overlap: 5 mm, nozzle head rotation speed: 1500 min -1 , nozzle head movement speed: 3000 mm / min). At this time, the nozzle head and the used target material were arranged so that the central axis of the nozzle head and the joint surface of the used target material were vertical, and the nozzle head was scanned in the long side direction of the used target material (nozzle). Since the surface of the head on the side where water is sprayed has a downwardly convex mountain structure, the nozzle faces diagonally with respect to the joint surface, and the water hits the joint surface diagonally). The bonding material and the metallized layer were removed from the surface of the target material after cleaning, resulting in a satin finish. The specular reflectance of the satin-shaped joint surface over a wavelength range of 300 nm to 1500 nm was measured with an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (U-4100 type, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). A sample is irradiated with incident light at an incident angle of 5 ° using a 5 ° forward reflection accessory, and the reflectance of the reflected light reflected at the reflection angle of 5 ° with respect to the incident light is determined in increments of 100 nm of the incident light wavelength. rice field. The maximum was 0.4% when the wavelength of the incident light was 1300 nm, 0.3% when the wavelength was 500 nm, and 0.2% when the wavelength was 1000 nm. The specular reflectance in the entire wavelength range of 300 nm to 1500 nm of the joint surface to which the bonding material before treatment is attached is about 2 to 3% at the maximum when the wavelength of the incident light is 1300 nm, and 1 to 3% when the wavelength is 500 nm. When it was 2% and 1000 nm, it was 1 to 2%. In addition, the arithmetic mean roughness Ra was measured using a contact type surface roughness meter (Mitutoyo Co., Ltd., Surftest SJ-301) by the method specified in JIS B 0601 (2001), and the joint surface was made into a satin finish. When 3 points were measured, the average value of Ra was 19 μm. The arithmetic mean roughness Ra of the joint surface to which the joint material before the treatment was attached was 1.7 μm on average.
島津製作所製のEDXRF分析装置(EDX-700L、検出限界:Inで約0.01重量%)を用いて、下記条件にて洗浄後の使用済みターゲット材の接合面を分析(半定量分析)した。その結果、洗浄後の使用済みターゲット材の接合面には、ハンダ材に由来するSn、Zn、Inや、バッキングプレートに由来するCuは、いずれも全く検出することができなかった。その際、接合材やバッキングプレートの成分の元素について、X線ピークの検出有無についても確認した。
なお、洗浄前の使用済みターゲット材の接合面を上記と同様にEDXRFで分析すると、ハンダ材に由来するSn、Zn、Inは、それぞれ10重量%以下、10重量%以下、1重量%~70重量%で存在し、バッキングプレートに由来するCuは1重量%~50重量%の量で存在し、本発明の洗浄方法によって、洗浄後の使用済みターゲット材は、ハンダ材およびバッキングプレートに由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まないことがわかった。
<分析条件>
X線照射径:10mmφ
励起電圧:10kV(Na~Sc)、50kV(Ti~U)
電流:100μA
測定時間:200秒(各励起電圧において100秒測定)
雰囲気:He
管球:Rhターゲット
フィルター:無し
測定方法:ファンダメンタルパラメータ法
検出器:Si(Li)半導体検出器
Using an EDXRF analyzer (EDX-700L, detection limit: about 0.01% by weight in In) manufactured by Shimadzu Corporation, the joint surface of the used target material after cleaning was analyzed (semi-quantitative analysis) under the following conditions. .. As a result, Sn, Zn, In derived from the solder material and Cu derived from the backing plate could not be detected at all on the joint surface of the used target material after cleaning. At that time, it was also confirmed whether or not X-ray peaks were detected for the elements of the components of the bonding material and the backing plate.
When the joint surface of the used target material before cleaning was analyzed by EDXRF in the same manner as above, Sn, Zn, and In derived from the solder material were 10% by weight or less, 10% by weight or less, and 1% by weight to 70, respectively. Cu present in% by weight and derived from the backing plate is present in an amount of 1% to 50% by weight, and the used target material after cleaning is derived from the solder material and the backing plate by the cleaning method of the present invention. It was found that the elements contained in the impurities were substantially not contained.
<Analysis conditions>
X-ray irradiation diameter: 10 mmφ
Excitation voltage: 10 kV (Na to Sc), 50 kV (Ti to U)
Current: 100 μA
Measurement time: 200 seconds (measured for 100 seconds at each excitation voltage)
Atmosphere: He
Tube: Rh target Filter: None Measuring method: Fundamental parameter method Detector: Si (Li) semiconductor detector
また、洗浄後の使用済みターゲット材を真空下(例えば、0.03Torr)、850℃において溶解し、大気中にて撹拌してドロスを除去した後、大気中で冷却することにより、リサイクル鋳塊を製造した。
リサイクル鋳塊に含まれる不純物の量を、GDMS(VG Elemental社製、VG9000)を用いて、Sn、Zn、In、Cuについての微量分析を行った。使用済みターゲット材(洗浄前)から同様の方法で作製した鋳塊と未使用のターゲット材(接合前)の分析結果とともに結果を以下の表1に示す。
Further, the used target material after cleaning is melted under vacuum (for example, 0.03 Torr) at 850 ° C., stirred in the air to remove dross, and then cooled in the air to recycle ingots. Manufactured.
The amount of impurities contained in the recycled ingot was subjected to a trace analysis of Sn, Zn, In, and Cu using GDMS (VG9000, manufactured by VG Elemental). Table 1 below shows the analysis results of the ingot produced from the used target material (before cleaning) and the unused target material (before joining) by the same method.
表1に示す結果から、洗浄後の使用済みターゲット材を用いて製造したリサイクル鋳塊中に含まれる不純物(ハンダ材に由来するIn、Sn、Zn、バッキングプレートに由来するCu)の量は、いずれも未使用のターゲット材(接合前)と同程度にまで低減されていることがわかった。 From the results shown in Table 1, the amount of impurities (In, Sn, Zn derived from the solder material, Cu derived from the backing plate) contained in the recycled ingot produced using the used target material after cleaning is determined. It was found that all of them were reduced to the same level as the unused target material (before joining).
実施例2
無酸素銅製の平板型ターゲット材(純度:99.99%、ビッカース硬度:90、寸法:2000mm×200mm×15mm)と、無酸素銅製のバッキングプレート(純度:99.99%、寸法:2300mm×250mm×15mm)とをInのハンダ材(ハンダ層の厚み:350μm)で接合(ターゲット材のメタライズにはSn-Zn-Inのハンダ材を使用)してなるスパッタリングターゲットを、スパッタリングに付して使用した後、接合層を加熱(280℃)することによって、ターゲット材をバッキングプレートから分離した。ターゲット材の接合面に付着しているハンダ材をシリコーン製のヘラで掻き落として、可能な限りハンダ材を回収した。バッキングプレートから分離後、ターゲット材を300mm×200mm×15mm程度になるように切断した。
Example 2
Plate type target material made of oxygen-free copper (purity: 99.99%, Vickers hardness: 90, dimensions: 2000 mm x 200 mm x 15 mm) and backing plate made of oxygen-free copper (purity: 99.99%, dimensions: 2300 mm x 250 mm) A sputtering target made by joining (× 15 mm) with an In solder material (thickness of the solder layer: 350 μm) (using a Sn—Zn-In solder material for metallizing the target material) is used for sputtering. After that, the target material was separated from the backing plate by heating the bonding layer (280 ° C.). The solder material adhering to the joint surface of the target material was scraped off with a silicone spatula, and the solder material was recovered as much as possible. After separating from the backing plate, the target material was cut to a size of about 300 mm × 200 mm × 15 mm.
ノズル径:0.30mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0830)のノズルを6個装着した真円形のノズルヘッド((株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CH)を用いて、ターゲット材の接合面に水を噴射して全面を洗浄した(水圧:245MPa、水量:13.7L/min、ターゲット材とノズルヘッドとの間の距離:25mm、走査:3回、オーバーラップ:5mm、ノズルヘッドの回転速度:1500cm-1、ノズルヘッドの移動速度:100mm/min)。このとき、ノズルヘッドの中心軸と接合面とが鉛直になるようにノズルヘッドおよび使用済みターゲット材を配置し、ノズルヘッドを使用済みターゲット材の長辺方向へ走査した(ノズルヘッドの水が噴射される側の面は下に凸の山なり構造となっているため、ノズルは接合面に対して斜め方向を向いており、水は接合面に斜めから当たる)。洗浄後のターゲット材表面から接合材およびメタライズ層が除去され、梨地状となっていた。梨地状となった接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率を実施例1と同様の条件で測定したところ、最大は入射光の波長が1300nmのときに0.5%であり、波長500nmのときは0.1%であり、1000nmのときは0.3%であった。なお、処理前の接合体が付着した接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率は、入射光の波長が1300nmのとき最大となり、2~3%程度、波長500nmのときは、1~2%、波長1000nmのときは、1~2%であった。また、算術平均粗さRaを実施例1と同様に測定したところ、Raの平均値は17μmであった。なお、処理前の接合体が付着した接合面の算術平均粗さRaは、平均で2.1μmであった。 A perfect circular nozzle head (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model number: MNH-2506CH) equipped with six nozzles of nozzle diameter: 0.30 mm (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model number: DN-0830) is used. Then, water was sprayed onto the joint surface of the target material to clean the entire surface (water pressure: 245 MPa, water volume: 13.7 L / min, distance between the target material and the nozzle head: 25 mm, scanning: 3 times, overlap. : 5 mm, nozzle head rotation speed: 1500 cm -1 , nozzle head movement speed: 100 mm / min). At this time, the nozzle head and the used target material were arranged so that the central axis of the nozzle head and the joint surface were vertical, and the nozzle head was scanned in the long side direction of the used target material (water from the nozzle head was sprayed). Since the surface on the side to be sewn has a downwardly convex mountain structure, the nozzle faces diagonally with respect to the joint surface, and water hits the joint surface diagonally). The bonding material and the metallized layer were removed from the surface of the target material after cleaning, resulting in a satin finish. When the specular reflectance in the entire wavelength range of 300 nm to 1500 nm of the satin-like joint surface was measured under the same conditions as in Example 1, the maximum was 0.5% when the wavelength of the incident light was 1300 nm, and the wavelength was 500 nm. When it was, it was 0.1%, and when it was 1000 nm, it was 0.3%. The specular reflectance over the entire wavelength range of 300 nm to 1500 nm on the joint surface to which the bonded body before treatment is attached is maximum when the wavelength of the incident light is 1300 nm, is about 2 to 3%, and is 1 to 2 when the wavelength is 500 nm. %, When the wavelength was 1000 nm, it was 1 to 2%. Moreover, when the arithmetic mean roughness Ra was measured in the same manner as in Example 1, the average value of Ra was 17 μm. The arithmetic mean roughness Ra of the joint surface to which the joint before the treatment was attached was 2.1 μm on average.
島津製作所製のEDXRF分析装置(EDX-700L)を用いて、実施例1と同様の条件で洗浄後の使用済みターゲット材の接合面を分析した。その結果、洗浄後の使用済みターゲット材の接合面には、ハンダ材に由来するSn、Zn、Inは、いずれも全く検出することができなかった。 Using an EDXRF analyzer (EDX-700L) manufactured by Shimadzu Corporation, the joint surface of the used target material after cleaning was analyzed under the same conditions as in Example 1. As a result, Sn, Zn, and In derived from the solder material could not be detected at all on the joint surface of the used target material after cleaning.
なお、洗浄前の使用済みターゲット材の接合面を上記と同様にEDXRFで分析すると、ハンダ材に由来するSn、Zn、Inは、それぞれ1重量%~20重量%、1重量%~20重量%、2重量%~60重量%の量で存在していて、本発明の洗浄方法によって、洗浄後の使用済みターゲット材は、ハンダ材に由来する不純物を実質的に含まないことがわかった。 When the joint surface of the used target material before cleaning was analyzed by EDXRF in the same manner as above, Sn, Zn, and In derived from the solder material were 1% by weight to 20% by weight, 1% by weight to 20% by weight, respectively. It was found that the used target material after cleaning was substantially free of impurities derived from the solder material by the cleaning method of the present invention, which was present in an amount of 2% by weight to 60% by weight.
また、洗浄後の使用済みターゲット材を真空下(例えば、0.03Torr)、1200℃において溶解し、大気中にて撹拌してドロスを除去した後、大気中で冷却することにより、リサイクル鋳塊を製造した。
リサイクル鋳塊に含まれる不純物の量を、GDMS(VG Elemental社製、VG9000)を用いて、Sn、Zn、Inについての微量分析を行った。未使用のターゲット材(接合前)から同様の方法で作製した鋳塊の分析結果とともに結果を以下の表2に示す。
Further, the used target material after cleaning is melted under vacuum (for example, 0.03 Torr) at 1200 ° C., stirred in the air to remove dross, and then cooled in the air to recycle ingots. Manufactured.
The amount of impurities contained in the recycled ingot was subjected to a trace analysis of Sn, Zn, and In using GDMS (VG9000, manufactured by VG Elemental). Table 2 below shows the analysis results of the ingot produced from the unused target material (before joining) by the same method.
表2に示す結果から、洗浄後の使用済みターゲット材を用いて製造したリサイクル鋳塊中に含まれる不純物(ハンダ材に由来するIn、Sn、Zn)の量は、未使用のターゲット材(接合前)と比べて若干の増加は認められるが、その増加量の合計が1.4ppm(重量基準)程度であり、不純物の量は大幅に低減されていることがわかった。 From the results shown in Table 2, the amount of impurities (In, Sn, Zn derived from the solder material) contained in the recycled ingot produced using the used target material after cleaning is the amount of the unused target material (bonding). Although a slight increase was observed as compared with the previous case), the total amount of increase was about 1.4 ppm (weight basis), and it was found that the amount of impurities was significantly reduced.
実施例2の結果から、銅を主成分として含む使用済みターゲット材においても、本発明に従う洗浄方法を実施すると、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有する洗浄後の使用済みターゲット材を得ることができた。また、この洗浄後の使用済みターゲット材を原料として溶解、鋳造を行うことにより、不純物の量が大幅に低減したリサイクル鋳塊が得られることもわかった。 From the results of Example 2, even in the used target material containing copper as a main component, when the cleaning method according to the present invention is carried out, the used target material after cleaning having substantially the same composition as the original target material is obtained. I was able to get it. It was also found that by melting and casting the used target material after cleaning as a raw material, a recycled ingot with a significantly reduced amount of impurities can be obtained.
実施例3
アルミニウム製の平板型ターゲット材(純度:99.999%、ビッカース硬度:15~17、寸法:2000mm×200mm×15mm)と、無酸素銅製のバッキングプレート(純度:99.99%、寸法:2300mm×250mm×15mm)とを下記のハンダ材(ハンダ層の厚み:350μm)で接合してなるスパッタリングターゲットを、スパッタリングに付して使用した後、接合層を加熱(280℃)することによって、ターゲット材をバッキングプレートから分離した。ターゲット材の接合面に付着しているハンダ材をシリコーン製のヘラで掻き落として、可能な限りハンダ材を回収した。バッキングプレートから分離後、ターゲット材を300mm×200mm×15mm程度になるように切断した。
以下の条件1~10でターゲット材の接合面を洗浄した。いずれの条件でも、洗浄後のターゲット材表面から接合材およびメタライズ層が除去され、梨地状となっていた。洗浄後のターゲット材について、島津製作所製のEDXRF分析装置(EDX-700L、検出限界:Inで約0.01重量%)を用いて、実施例1と同様の条件で洗浄後の使用済みターゲット材の接合面を分析した。その結果、洗浄後の使用済みターゲット材の接合面には、ハンダ材に由来するIn、Sn、Znやバッキングプレートに由来するCuは、いずれも全く検出することができなかった。特に以下の条件1~8で得られた洗浄後の使用済みターゲット材について、真空下(例えば、0.03Torr)、850℃において、ターゲット材を溶解し、大気中にて撹拌してドロスを除去した後、大気中で冷却することにより、リサイクル鋳塊を製造した。
未使用のターゲット材(接合前)、当該リサイクル鋳塊および使用済みのターゲット材(洗浄前)から同様の方法で作製した鋳塊に含まれる不純物の量を、それぞれGDMS(VG Elemental社製、VG9000)を用いて測定した。結果を以下の表3、4に示す。
Example 3
Aluminum flat target material (purity: 99.999%, Vickers hardness: 15-17, dimensions: 2000 mm x 200 mm x 15 mm) and oxygen-free copper backing plate (purity: 99.99%, dimensions: 2300 mm x A sputtering target formed by bonding 250 mm × 15 mm) with the following solder material (thickness of the solder layer: 350 μm) is used by subjecting it to sputtering, and then the bonded layer is heated (280 ° C.) to obtain the target material. Was separated from the backing plate. The solder material adhering to the joint surface of the target material was scraped off with a silicone spatula, and the solder material was recovered as much as possible. After separating from the backing plate, the target material was cut to a size of about 300 mm × 200 mm × 15 mm.
The joint surface of the target material was washed under the following conditions 1 to 10. Under all conditions, the bonding material and the metallized layer were removed from the surface of the target material after cleaning, resulting in a satin finish. For the target material after cleaning, a used target material after cleaning was used under the same conditions as in Example 1 using an EDXRF analyzer (EDX-700L, detection limit: about 0.01% by weight in In) manufactured by Shimadzu Corporation. The joint surface of was analyzed. As a result, neither In, Sn, Zn derived from the solder material nor Cu derived from the backing plate could be detected on the joint surface of the used target material after cleaning. In particular, for the used target material after cleaning obtained under the following conditions 1 to 8, the target material is dissolved under vacuum (for example, 0.03 Torr) at 850 ° C. and stirred in the air to remove dross. After that, a recycled ingot was produced by cooling in the air.
The amount of impurities contained in the unused target material (before joining), the recycled ingot, and the ingot produced by the same method from the used target material (before cleaning) is determined by GDMS (manufactured by VG Elemental Co., Ltd., VG9000), respectively. ) Was used for measurement. The results are shown in Tables 3 and 4 below.
条件1
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:200MPa
水量:8.5L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:1000mm/min
ライン処理:1回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面
Condition 1
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 200 MPa
Amount of water: 8.5 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 1000 mm / min
Line processing: 1 time Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface
条件2
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:200MPa
水量:8.5L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:1000mm/min
ライン処理:1回
オーバーラップ:22mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 200 MPa
Amount of water: 8.5 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 1000 mm / min
Line processing: 1 time Overlap: 22 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件3
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:200MPa
水量:8.5L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.30mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0830)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:1000mm/min
ライン処理:1回
オーバーラップ:22mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 200 MPa
Amount of water: 8.5 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.30 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0830)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 1000 mm / min
Line processing: 1 time Overlap: 22 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件4
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:200MPa
水量:8.5L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:2000mm/min
ライン処理:2回
オーバーラップ:22mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 200 MPa
Amount of water: 8.5 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Moving speed: 2000mm / min
Line processing: 2 times Overlap: 22 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件5
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:200MPa
水量:8.5L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:2000mm/min
ライン処理:2回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 200 MPa
Amount of water: 8.5 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Moving speed: 2000mm / min
Line processing: 2 times Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件6
接合用のハンダ材:Sn-Zn
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:200MPa
水量:8.5L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:1000mm/min
ライン処理:2回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Condition 6
Solder material for joining: Sn-Zn
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 200 MPa
Amount of water: 8.5 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 1000 mm / min
Line processing: 2 times Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件7
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:245MPa
水量:11.6L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm、0.30mm(それぞれノズル3個ずつ、(株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825、DN-0830、ノズルヘッドの外側3ヶ所に0.30mmノズル、内側3ヶ所に0.25mmノズルを配置)
ノズル距離:55mm
回転速度:1500min-1
移動速度:4000mm/min
ライン処理:2回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Condition 7
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 245 MPa
Amount of water: 11.6 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm, 0.30 mm (3 nozzles each, manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825, DN-0830, 0.30 mm nozzle on the outside of the nozzle head, 3 on the inside 0.25mm nozzle is placed in
Nozzle distance: 55mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 4000 mm / min
Line processing: 2 times Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件8
接合用のハンダ材:Sn-Zn
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:245MPa
水量:11.6L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.25mm、0.30mm(それぞれノズル3個ずつ、(株)スギノマシン製、形式番号:DN-0825、DN-0830、ノズルヘッドの外側3ヶ所に0.30mmノズル、内側3ヶ所に0.25mmノズルを配置)
ノズル距離:55mm
回転速度:1500min-1
移動速度:3000mm/min
ライン処理:2回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面およびスパッタリング面
Condition 8
Solder material for joining: Sn-Zn
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 245 MPa
Amount of water: 11.6 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.25 mm, 0.30 mm (3 nozzles each, manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0825, DN-0830, 0.30 mm nozzle on the outside of the nozzle head, 3 on the inside 0.25mm nozzle is placed in
Nozzle distance: 55mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 3000 mm / min
Line processing: 2 times Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface and sputtering surface
条件9
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:150MPa
水量:7.3L/min
ノズル数:3個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、ピッチ円直径(P.C.D.)20mmの位置に配置、水は鉛直方向に噴射される)
ノズル径:0.35mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0835)
ノズル距離:25mm
回転速度:1000min-1
移動速度:1000mm/min
ライン処理:1回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面
Condition 9
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 150 MPa
Amount of water: 7.3 L / min
Number of nozzles: 3 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., placed at a position with a pitch circle diameter (PCD) of 20 mm, and water is sprayed in the vertical direction)
Nozzle diameter: 0.35 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0835)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1000min -1
Movement speed: 1000 mm / min
Line processing: 1 time Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface
条件10
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:245MPa
水量:3.4L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506CHを使用)
ノズル径:0.15mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0815)
ノズル距離:25mm
回転速度:1500min-1
移動速度:1000mm/min
ライン処理:1回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 245 MPa
Amount of water: 3.4 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506CH is used)
Nozzle diameter: 0.15 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0815)
Nozzle distance: 25 mm
Rotation speed: 1500min -1
Movement speed: 1000 mm / min
Line processing: 1 time Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface
実施例1、3の結果から、アルミニウムを主成分として含む使用済みのターゲット材において、本発明に従う洗浄方法を実施すると、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有するリサイクル鋳塊が得られることがわかった。 From the results of Examples 1 and 3, when the cleaning method according to the present invention is carried out on a used target material containing aluminum as a main component, a recycled ingot having substantially the same composition as the original target material can be obtained. I understood it.
比較例1
実施例1と同様の使用済み平板型ターゲット材を100mm×200mm×15mm程度になるように切断し、室温で4.4wt%の硝酸水溶液中に20時間浸漬し、化学的処理によるハンダ材の除去を行った。接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率を実施例1と同様の処理で測定したところ、入射光の波長が1300nmのとき最大となり、13%、波長500nmのときは、6.0%、波長1000nmのときは、8.0%であった。また、算術平均粗さRaを実施例1と同様に測定したところ、Raの平均値は1.1μmであった。なお、処理前の接合体が付着した接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率は、入射光の波長が1300nmのとき最大となり、2~3%程度、波長500nmのときは、1~2%、波長1000nmのときは、1~2%であり、処理前の接合面の算術平均粗さRaは、平均で1.7μmであった。島津製作所製のEDXRF分析装置(EDX-700L、検出限界:Inで約0.01重量%)を用いて、実施例1と同様の条件で化学的処理後の使用済みターゲット材の接合面を分析した。その結果、化学的処理後の使用済みターゲット材の接合面には、バッキングプレートに由来するCuが0.6wt%検出され、不純物が除去できていないことが判明した。
また、化学的処理後の使用済みターゲット材を真空下(例えば、0.03Torr)、850℃において溶解し、大気中にて撹拌してドロスを除去した後、大気中で冷却することにより、リサイクル鋳塊を製造した。
未使用のターゲット材(接合前)、比較例1のリサイクル鋳塊、使用済みターゲット材(化学的処理前)を溶解して作製した鋳塊に含まれる不純物の量を、それぞれGDMS(VG Elemental社製、VG9000)を用いて測定した。結果を以下の表5に示す。
Comparative Example 1
The same used flat plate type target material as in Example 1 is cut to a size of about 100 mm × 200 mm × 15 mm, immersed in a 4.4 wt% nitric acid aqueous solution at room temperature for 20 hours, and the solder material is removed by chemical treatment. Was done. When the specular reflectance in the entire wavelength range of 300 nm to 1500 nm of the joint surface was measured by the same treatment as in Example 1, the maximum was when the wavelength of the incident light was 1300 nm, 13%, and 6.0% when the wavelength was 500 nm. When the wavelength was 1000 nm, it was 8.0%. Moreover, when the arithmetic mean roughness Ra was measured in the same manner as in Example 1, the average value of Ra was 1.1 μm. The specular reflectance over the entire wavelength range of 300 nm to 1500 nm on the joint surface to which the bonded body before treatment is attached is maximum when the wavelength of the incident light is 1300 nm, is about 2 to 3%, and is 1 to 2 when the wavelength is 500 nm. %, When the wavelength was 1000 nm, it was 1 to 2%, and the arithmetic mean roughness Ra of the joint surface before the treatment was 1.7 μm on average. Using an EDXRF analyzer (EDX-700L, detection limit: about 0.01% by weight in In) manufactured by Shimadzu Corporation, the joint surface of the used target material after chemical treatment is analyzed under the same conditions as in Example 1. did. As a result, 0.6 wt% of Cu derived from the backing plate was detected on the joint surface of the used target material after the chemical treatment, and it was found that impurities could not be removed.
Further, the used target material after the chemical treatment is melted under vacuum (for example, 0.03 Torr) at 850 ° C., stirred in the air to remove dross, and then cooled in the air for recycling. Manufactured ingots.
The amount of impurities contained in the unused target material (before joining), the recycled ingot of Comparative Example 1, and the ingot produced by melting the used target material (before chemical treatment) is determined by GDMS (VG Elemental Co., Ltd.). Manufactured by VG9000). The results are shown in Table 5 below.
酸による処理のみを行った比較例1では、20時間かけて処理したにもかかわらず、リサイクル鋳塊中に含まれる接合材およびバッキングプレートに由来する不純物(すなわち、In、Sn、Zn、Cu)の合計量は重量基準で約19ppmであり、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有するリサイクル鋳塊を得ることはできない。 In Comparative Example 1 in which only the treatment with acid was performed, impurities (that is, In, Sn, Zn, Cu) derived from the bonding material and the backing plate contained in the recycled ingot were contained even though the treatment was performed for 20 hours. The total amount of zinc is about 19 ppm on a weight basis, and it is not possible to obtain a recycled ingot having substantially the same composition as the original target material.
実施例4
アルミニウム製の平板型ターゲット材(純度:99.999%、ビッカース硬度:14~17、寸法:2000mm×200mm×15mm)と、無酸素銅製のバッキングプレート(純度:99.99%、寸法:2300mm×250mm×15mm)とを下記のハンダ材(ハンダ層の厚み:350μm)で接合してなるスパッタリングターゲットを、スパッタリングに付して使用した後、接合層を加熱(280℃)することによって、ターゲット材をバッキングプレートから分離した。ターゲット材の接合面に付着しているハンダ材をシリコーン製のヘラで掻き落として、可能な限りハンダ材を回収した。バッキングプレートからターゲット材を分離した後、ターゲット材を300mm×200mm×15mm程度になるように切断した。
以下の条件11で55枚のターゲット材の接合面、スパッタリング面および側面を洗浄した。いずれにおいても、洗浄後のターゲット材表面から接合材およびメタライズ層が除去され、梨地状となっていた。洗浄した55枚のうち10枚を無作為に選出し、梨地状となった接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率を実施例1と同様の条件で測定した。いずれのターゲット材でも、正反射率は、最大で0.4%程度であり、波長500nmのときは平均0.2%程度、1000nmのときは平均0.2%程度であった。また、無作為に選出した10枚の算術平均粗さRaを実施例1と同様の方法で測定したところ、Raの平均値は20μmであった。なお、処理前の接合体が付着した接合面の波長300nm~1500nm全域における正反射率は、入射光の波長が1300nmのとき最大となり、2~3%程度、波長500nmのときは、1~2%、波長1000nmのときは、1~2%であり、処理前の接合面の算術平均粗さRaは、平均で1.8μmであった。洗浄後のターゲット材について島津製作所製のEDXRF分析装置(EDX-700L、検出限界:Inで約0.01重量%)を用いて、実施例1と同様の条件で洗浄後の使用済みターゲット材55枚の接合面を分析した。その結果、洗浄後の使用済みターゲット材の接合面には、ハンダ材に由来するIn、Sn、Znやバッキングプレートに由来するCuは、いずれも全く検出することができなかった。また、55枚のターゲット材の洗浄前後の重量差から歩留りを求めたところ、平均して98%であり、高い歩留りで処理できていることも確認した。
次いで、処理した洗浄済みのターゲット材のうち25枚(約50kg)を真空中、800℃において溶解し、ドロスを除去した後、大気中でカーボン製の鋳型に溶湯を注ぎ込み、溶湯を大気中で冷却することにより、リサイクル鋳塊を製造した。リサイクル鋳塊に含まれる不純物の量を、GDMS(VG Elemental社製、VG9000(型番))を用いて測定した。結果を上記の表4に示す。
Example 4
Aluminum flat target material (purity: 99.999%, Vickers hardness: 14-17, dimensions: 2000 mm x 200 mm x 15 mm) and oxygen-free copper backing plate (purity: 99.99%, dimensions: 2300 mm x A sputtering target formed by bonding 250 mm × 15 mm) with the following solder material (thickness of the solder layer: 350 μm) is used by subjecting it to sputtering, and then the bonded layer is heated (280 ° C.) to obtain the target material. Was separated from the backing plate. The solder material adhering to the joint surface of the target material was scraped off with a silicone spatula, and the solder material was recovered as much as possible. After separating the target material from the backing plate, the target material was cut to a size of about 300 mm × 200 mm × 15 mm.
The joint surface, sputtering surface and side surface of 55 target materials were washed under the following condition 11. In each case, the bonding material and the metallized layer were removed from the surface of the target material after cleaning, resulting in a satin finish. Ten of the 55 washed sheets were randomly selected, and the specular reflectance of the satin-finished joint surface over a wavelength range of 300 nm to 1500 nm was measured under the same conditions as in Example 1. In each of the target materials, the specular reflectance was about 0.4% at the maximum, about 0.2% on average when the wavelength was 500 nm, and about 0.2% on average when the wavelength was 1000 nm. Moreover, when the arithmetic mean roughness Ra of 10 randomly selected sheets was measured by the same method as in Example 1, the average value of Ra was 20 μm. The specular reflectance over the entire wavelength range of 300 nm to 1500 nm on the joint surface to which the bonded body before treatment is attached is maximum when the wavelength of the incident light is 1300 nm, is about 2 to 3%, and is 1 to 2 when the wavelength is 500 nm. %, When the wavelength was 1000 nm, it was 1 to 2%, and the arithmetic mean roughness Ra of the joint surface before the treatment was 1.8 μm on average. Target material after cleaning Used target material 55 after cleaning under the same conditions as in Example 1 using an EDXRF analyzer (EDX-700L, detection limit: about 0.01% by weight in In) manufactured by Shimadzu Corporation. The joint surfaces of the sheets were analyzed. As a result, neither In, Sn, Zn derived from the solder material nor Cu derived from the backing plate could be detected on the joint surface of the used target material after cleaning. In addition, when the yield was calculated from the weight difference between the 55 target materials before and after cleaning, the average yield was 98%, and it was confirmed that the treatment could be performed with a high yield.
Next, 25 of the treated washed target materials (about 50 kg) were melted in vacuum at 800 ° C. to remove dross, and then the molten metal was poured into a carbon mold in the air to melt the molten metal in the air. Recycled ingots were produced by cooling. The amount of impurities contained in the recycled ingot was measured using GDMS (VG9000 (model number) manufactured by VG Elemental Co., Ltd.). The results are shown in Table 4 above.
条件11
接合用のハンダ材:In
メタライズ用のハンダ材:Sn-Zn-In
水圧:245MPa
水量:18.6L/min
ノズル数:6個(ノズルヘッドは、(株)スギノマシン製、形式番号:MNH-2506-15Cを使用(ノズルは、P.C.D.36mmの位置に配置))
ノズル径:0.35mm((株)スギノマシン製、形式番号:DN-0835)
ノズル距離:60mm
回転速度:2000min-1
移動速度:4000mm/min
ライン処理:2回
オーバーラップ:5mm
洗浄処理:接合面、スパッタリング面および側面
Condition 11
Solder material for joining: In
Solder material for metallizing: Sn-Zn-In
Water pressure: 245 MPa
Amount of water: 18.6 L / min
Number of nozzles: 6 (Nozzle head is manufactured by Sugino Machine Limited, model number: MNH-2506-15C is used (nozzle is placed at the position of PCD 36 mm))
Nozzle diameter: 0.35 mm (manufactured by Sugino Machine Limited, model number: DN-0835)
Nozzle distance: 60 mm
Rotation speed: 2000min -1
Movement speed: 4000 mm / min
Line processing: 2 times Overlap: 5 mm
Cleaning process: Joint surface, sputtering surface and side surface
実施例4の結果(表4)が示す通り、本発明の洗浄処理は、使用済みターゲットのハンダ材の厚みのばらつきにも影響されず、大量の使用済みターゲットの処理にも好適であることが明らかとなった。
また、上記実施例及び比較例については、平板型ターゲット材について説明したが、バッキングチューブに接合材を用いて接合される円筒型ターゲット材についても、同様の処理を行うことにより、同結果を得ることができる。
As shown in the results of Example 4 (Table 4), the cleaning treatment of the present invention is not affected by the variation in the thickness of the solder material of the used target, and is suitable for the treatment of a large amount of used target. It became clear.
Further, in the above Examples and Comparative Examples, the flat plate type target material has been described, but the same result can be obtained by performing the same treatment on the cylindrical target material to be joined to the backing tube by using the joining material. be able to.
本願は、2017年3月30日に日本国で出願された特願2017-068470を基礎としてその優先権を主張するものであり、その内容はすべて本明細書中に参照することにより援用される。 This application claims its priority on the basis of Japanese Patent Application No. 2017-068470 filed in Japan on March 30, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference in its entirety. ..
本発明によると、例えば、上述の装置を用いて、使用済みのターゲット材を上述のように洗浄することで、接合材およびバッキングプレートやバッキングチューブなどの支持部材に由来する不純物に含まれる元素を実質的に含まない使用済みターゲット材を得ることができ、このような使用済みターゲット材を原料として再び鋳塊を製造することによって、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有するリサイクル鋳塊を得ることができる。本発明によると、このようなリサイクル鋳塊から、元のターゲット材と実質的に同一の組成を有するターゲット材を再生することができるので、ターゲット材のリサイクルに有用である。 According to the present invention, for example, by cleaning a used target material as described above using the above-mentioned device, elements contained in a bonding material and impurities derived from a support member such as a backing plate or a backing tube can be removed. A used target material that is substantially free of the material can be obtained, and by producing the ingot again using such a used target material as a raw material, a recycled ingot having substantially the same composition as the original target material can be obtained. Can be obtained. According to the present invention, a target material having substantially the same composition as the original target material can be regenerated from such a recycled ingot, which is useful for recycling the target material.
1 ターゲット材
2 支持部材
3 接合材(又は接合層)
4 ハンダ層
5、5’ メタライズ層
10、20、30 スパッタリングターゲット
100 装置
101 ターゲット材(又はワーク)
102 ノズルヘッド
103 アクチュエータ
103X X軸スライダ
103Y Y軸スライダ
103Z Z軸スライダ
104 処理室
105 搬送手段
106 ロッド
1
4
102
Claims (11)
エネルギー分散型蛍光X線分析によって、前記スパッタリングターゲットの接合材および支持部材に由来する不純物に含まれる元素が検出されないことを特徴とする洗浄後のターゲット材。 A target material after cleaning, which is separated from a sputtering target in which a target material composed of aluminum having a purity of 99.99% or more or copper having a purity of 99.99% or more and a support member are bonded by a bonding material and cleaned. And
A target material after cleaning, characterized in that elements contained in impurities derived from the bonding material and the support member of the sputtering target are not detected by energy dispersive fluorescent X-ray analysis.
前記スパッタリングターゲットの接合材および支持部材に由来する不純物の合計量が重量基準で10ppm未満であることを特徴とするリサイクル鋳塊。 A target material after cleaning, which is separated from a sputtering target in which a target material composed of aluminum having a purity of 99.99% or more or copper having a purity of 99.99% or more and a support member are bonded by a bonding material and cleaned. It is a recycled ingot containing as a raw material.
A recycled ingot characterized in that the total amount of impurities derived from the bonding material and the supporting member of the sputtering target is less than 10 ppm on a weight basis.
前記ターゲット材は、支持部材と別途に作製され、
エネルギー分散型蛍光X線分析によって、In、Sn、Zn、及びCuが検出されないことを特徴とするターゲット材。 A target material composed of aluminum with a purity of 99.99% or higher and used in sputtering.
The target material is manufactured separately from the support member.
A target material characterized in that In, Sn, Zn, and Cu are not detected by energy dispersive X-ray fluorescence analysis.
前記リサイクル鋳塊は、スパッタリングにて使用された使用済みターゲット材を原料として含み、
前記ターゲット材は、支持部材と別途に作製され、
In、Sn、Zn、及びCuの合計量が重量基準で10ppm未満であることを特徴とするリサイクル鋳塊。 A recycled ingot composed of aluminum with a purity of 99.99% or higher.
The recycled ingot contains a used target material used in sputtering as a raw material.
The target material is manufactured separately from the support member.
A recycled ingot characterized in that the total amount of In, Sn, Zn, and Cu is less than 10 ppm on a weight basis.
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